HF烷基化装置塔顶空冷器腐蚀及防护

某化工厂HF酸再生及提馏塔顶混合物空冷器在使用过程中因介质及温度变化,造成管束内腐蚀和严重结垢,装置被迫多次非计划停车对泄漏点进行处理,严重影响到装置的平稳运行。从HF酸对碳钢材料的腐蚀机理着手,结合工艺流程、运行参数等进行分析,发现空冷器入口两股物料参数不一致,特别是温度、含水量的变化是造成HF酸腐蚀剧烈的主因。通过合理的流程优化方案,将两股不同物料分开进行冷却,对高品位的热源进行能量回收,并利用装置停工检修的机会实施了改造。运行2a来,有效地解决了空冷器管束腐蚀,同时还达到了节能降耗的目的。     

高压空冷器入口管束内流动参数分布特性的数值模拟

为揭示腐蚀性介质输送导致的高压空冷器入口管束的流动腐蚀失效机理,准确预测管束的高风险位置,提出了以传质系数和剪切应力作为空冷器入口管束流动腐蚀的关键表征参数。采用Mixture模型和SST k-ω湍流模型对空冷器入口管束段进行数值模拟,获得了入口管束内传质系数和剪切应力的分布特性。结果表明：空冷器入口配管存在偏流现象,引起管束内流动参数左右不对称。其中,传质系数与剪切应力的最大值重合位置位于a管排位号为a13-a14、a34-a35管束的R1区域（即Z为11.5~26.4 mm）,为流动腐蚀失效的高风险区域。对比失效案例可知,传质系数、剪切应力分布的最大区域与管束腐蚀泄漏失效的区域基本一致,验证了表征参数和预测方法的准确性。研究成果有望为高压空冷器的耐流动腐蚀优化设计和在役风险检验提供理论支撑。     

混合油加氢装置高压空冷器腐蚀原因分析与操作优化

介绍了江苏新海石化有限公司混合油加氢装置高压空冷器EC2101存在的腐蚀问题。高压空冷器运行8 a后在2016年7月检修中委托两家检测公司对其管束进行了内旋转超声检测,原管束的壁厚3 mm,发现管束腐蚀减薄严重,腐蚀最薄处测厚仅1.18 mm,腐蚀减薄已达61%,已属于严重腐蚀。分析发现管束的腐蚀存在一定的规律。随着加工原料的劣化,加工硫、氯含量高的原料不可避免。高压空冷器是加氢装置的关键部位,也是最容易发生腐蚀泄漏的地方。分析了混合油加氢高压空冷器的腐蚀情况及腐蚀原因,提出通过计算KP值调整注水量,优化温度分布,定期检测等方式来控制管束腐蚀问题。     

渣油加氢装置汽提塔顶空冷器的腐蚀泄漏分析

针对A炼油厂渣油加氢装置汽提塔顶空冷器(EA-3001)管束首端焊口腐蚀泄漏状况,展开了检测和分析研究,明确了管束端部胀口铵盐聚集形成垢下腐蚀是造成泄漏的原因。汽提塔上部及其冷凝冷却系统发生腐蚀的原因在于自反应系统来的反应产物中一般含有H_2S,NH_3和Cl~-等腐蚀性介质,通过加氢反应形成NH_4HS和NH_4Cl,在温度压力降到一定程度结晶析出,再加上工艺操作引起管束偏流以及露点腐蚀,导致了空冷EA-3001发生铵盐腐蚀泄漏。建议严格控制原料中的氮含量,改善空冷器前注水措施,调整好注入量,以减少铵盐的生成,保证装置的安全稳定运行。     

酸性水单塔低压汽提塔顶空冷器腐蚀原因分析和对策

酸性水单塔低压汽提塔顶空气冷却器(空冷器)管束泄漏情况常有发生。空冷器管束内主要介质为H_2O,NH_3,H_2S,NH_4HS等。通过分析酸性水汽提塔顶空冷器的管壁温度、液相H_2S含量、液相NH_3含量、H_2S气相分压、NH_3气相分压、管束内气体和液体流动状态,得出空冷器管束局部腐蚀主要原因是高浓度NH_4HS的化学腐蚀或NH_4HS结晶固体冲刷腐蚀。采取以下措施能降低空冷器管束腐蚀速率:增加注水以稀释局部NH_4HS浓度;升级材质为钛、哈氏合金C276或合金800提高耐腐蚀性;降低管束翅化比、部分空气回流、空冷器底部增加加热盘管以提高管壁温度;增加风机变频和百叶窗、管束设置10 mm/m坡度防止偏流;控制进料气速等。     

加氢高压空冷器管束穿孔泄漏失效分析

针对某加氢装置高压空冷器管束产生的穿孔泄漏现象，采用金相组织、力学性能、腐蚀产物分析和电化学测试等手段，并借助计算流体动力学软件Fluent对管束流场的数值模拟，分析了管柬失效的原因。结果表明．高压空冷器管束入口端钛管内衬为吸氢腐蚀破坏，钛管吸氢后在基体内部形成的大量脆性TiH2引起了表面的脆性粉化和剥落，而入口端较大的冲刷剪切力加速了腐蚀过程．并导致碳钢管束下在低的耐腐蚀性能及电偶腐蚀共同作用下发生快速腐蚀穿孔，最终导致了高压空冷器的失效。     

柴油加氢改质装置分馏塔顶空冷器腐蚀分析及对策

某石化公司1.5 Mt/a柴油加氢改质装置在运行过程中分馏塔顶空冷器多次出现泄漏,严重影响装置安全平稳长周期运行。通过对空冷器管束进行涡流检测、塔顶露点计算和管束内锈垢分析,结果表明原料中的氯及反应产物中未经汽提塔完全脱除的H_2S及NH_3均会导致分馏塔顶空冷器腐蚀。根据腐蚀机理,提出原料氯离子监控预警,加注缓蚀剂、空冷器管束冲洗、冬季防冻措施优化、加强设备腐蚀监测及优化工艺操作等防腐蚀措施和建议。     

常减压装置常顶空冷器管束腐蚀穿孔原因分析及建议

常减压装置检修开车后,常压塔顶空冷器出口在线腐蚀探针的腐蚀速率持续升高,半年后空冷器管束发生腐蚀泄漏,对生产造成严重影响。通过对空冷器管束进行宏观检查、对管箱内垢样进行分析、对管束穿孔部位进行金相分析以及对常顶露点进行计算,找出常顶空冷器管束腐蚀穿孔原因,并提出防腐建议。     

延迟焦化装置冷焦水空冷器管束腐蚀原因分析

洛阳石化延迟焦化装置的冷焦水空冷器在倒水工艺操作中对冷焦水起到冷却作用,在运行五年后空冷器管束频繁发生泄漏现象,文章对空冷器管束的技术参数、腐蚀情况进行了介绍,对腐蚀环境进行了分析。通过分析,认为空冷器管束泄漏主要原因是发生了析氢腐蚀、吸氧腐蚀与冲刷腐蚀,其中冷焦水水质原因导致了析氢腐蚀与吸氧腐蚀的发生,空冷器管束结构以及与冷焦水相关的多种因素导致了冲刷腐蚀的发生。针对腐蚀原因提出了可行性较高的改进措施。     

连续重整反应产物空冷器泄漏原因分析及对策

根据某公司1.8 Mt/a连续重整装置反应产物空冷器管束大检修开工后出现泄漏的情况，介绍了重整反应系统的工艺流程和空冷器运行参数，阐述了空冷管束的大检修检查鉴定方法和空冷管束泄漏处理过程中尝试的各种方案，实现了空冷管束没有出入口阀门隔离情况下的在线更换。通过漏点宏观检查、工艺介质分析、管束内部垢样分析，得出日常运行过程中氯化铵盐沉积和大检修及开停工过程的潮湿环境使管束内部发生垢下腐蚀，最终导致管束穿孔泄漏。提出了加强原料中腐蚀元素监控、增加泄漏监测报警手段、优化停开工步骤、减少系统内水含量、丰富管束检测检查鉴定方法的对策，为空冷管束的长周期运行提供借鉴。     

加氢裂化热低分气空冷器结盐腐蚀泄漏原因分析

针对加氢裂化装置低分气空冷器腐蚀状况、腐蚀机理和运行工况,结合低分气空冷管束发生泄漏的实际案例,分析计算空冷器的工艺条件以及相关腐蚀数据。通过分析,根据装置进料时氮含量的变化分别计算出氯化铵平衡常数K_p值,结合氯化铵结晶热平衡数据查询出的结盐温度与装置实际运行温度对比,找出结盐的原因及影响因素。采取在A102前定期注水、降低混合进料中的氮含量和空冷管束材质升级等控制措施以达到减缓腐蚀的目的。     

干湿联合式蒸发空冷器管束腐蚀失效分析及预防措施

干湿联合式蒸发空冷器的传热管束包含预冷管束和蒸发管束,预冷管束采用翅片管,蒸发管束采用蛇形光管。该类型设备在某沿海石化企业使用过程中,蛇形光管U形弯部位出现不同程度的腐蚀穿孔泄漏,为了确定腐蚀泄漏原因,以石脑油加氢装置中石脑油分馏塔顶空冷器为例,采用多种试验手段对腐蚀失效原理进行分析。根据外观检查、水质分析、化学成分检测、力学性能及金相检测、腐蚀形貌观察和产物成分分析等分析结果判断,该空冷器的主要失效原因是浓差腐蚀及电化学腐蚀共同作用的结果,并对此提出了相应的预防措施。     

制氢装置中变气换热流程运行分析

分析了制氢装置中变气换热流程运行过程中出现的问题,包括除盐水上水和空冷器入口温度超高10~20℃,锅炉给水泵和除盐水上水线腐蚀,除盐水预热器管束断裂以及空冷器入口不锈钢管件应力腐蚀开裂等。采取对有关设备、工艺管线进行材质升级,中温气换热流程实施优化改造,除盐水预热器管束更换等措施,消除了设备、管线存在的隐患;合理利用中变气余热回收副产0.4 MPa蒸汽部分替代1.0 MPa蒸汽,中变气、除盐水温度下降至正常温度,降低了蒸汽、电、除盐水、循环水等公用工程的消耗。经过数次检修和技术改造,提高了装置运行的安全性和可靠性,实现了较好的节能效果。     

连续重整装置脱戊烷塔顶系统腐蚀原因分析

简述了某石化公司600 kt/a连续重整装置脱戊烷塔顶系统空冷器、后冷器管束陆续发生泄漏和失效报废事故,造成装置非计划停工。为了查清失效原因,通过宏观检测、涡流检测及超声波检测、腐蚀产物及工艺介质化验等技术手段分析,查阅相关文献资料,了解同类装置的故障案例及改进措施,认为铵盐结晶和氯化铵水解成盐酸的露点腐蚀造成了设备失效损坏。针对上述原因,从技术上和管理上提出了预防措施,通过将空冷器和后冷器管束材质升级、加强工艺介质氯含量控制、增加工艺注水注剂点和优化注水量、增加空冷器和后冷器旁路跨线等工艺流程改造、加强工艺防腐蚀效果监测等措施,延长了该系统设备的使用寿命,确保了连续重整装置的长周期运行。     

常压塔顶空冷器腐蚀机理分析及预防措施

对8 Mt/a常减压蒸馏装置常压塔顶空冷器(简称空冷器)腐蚀泄漏的原因进行了分析。分析结果表明,原油中的硫、无机氯和有机氯、电偶腐蚀及常压塔顶注入的无机氨均会导致空冷器腐蚀。根据腐蚀机理,提出混炼原油、提高电脱盐效率、对空冷器管束材质进行升级等预防腐蚀的方法。     

柴油加氢高压空冷器泄漏原因分析及改进措施

某石化公司2.2 Mt/a柴油加氢装置高压空冷器,在开工硫化过程中,在管束与管板焊接部位发生泄漏,从设计、制造、检验、安装、开工等方面进行了综合分析,结果表明:泄漏是由硫化物应力腐蚀开裂造成的。虽然高压空冷器管箱材质Q345R和管束材质20号钢具有较好的可焊性和良好的抗开裂性能,但是仍然存在局部焊缝硬度过高和残余应力较大等问题,在高浓度H 2S环境中,高压空冷器极容易发生硫化物应力腐蚀开裂。     

加氢高压空冷器全流场数值研究

针对某加氢装置高压空冷器发生的管束泄漏问题,运用CFD(Computational Fiuid Dynamics)软件对空冷器整体结构进行全流场数值模拟,对冲蚀位置进行预测,并研究了管箱内部及管束与管箱连接处的流场。结果表明:入口管束对称平衡布置能够使空冷器各管束内的速度趋于均匀分布;第一管程上排和下排易被冲蚀的部分为进口管两侧的管路;管箱在第一管程区域内的水相分布十分不均匀,水相含量高的区域大致呈人字型分布;管箱中的速度大小分布不均,由上到下速度逐渐减小,管束与管箱连接处存在很大的速度梯度,管束前端速度不稳定区长约80~120 mm。     

空冷器冲刷腐蚀的流动仿真

针对空冷器管束因冲蚀破坏引起的泄漏事故,以某空冷器管束的流动仿真研究为例,应用计算流体动力学(CFD)软件进行管束内流体的流动模拟,计算过程采用标准k-ε湍流模型及SIMPLEC算法,模拟结果与实际管道的检测结果吻合较好.为空冷器管束冲刷腐蚀的进一步研究和空冷器的寿命预测及其延寿技术的研究提供了依据.     

重油加氢装置高压空冷器管束的腐蚀与防护

通过对重油加氢装置VRDS两台高压空冷器腐蚀泄漏原因进行分析 ,指出工艺条件的变化是造成管束穿孔的主要原因。由于NH4 Cl和NH4 HS的沉积 ,造成管内流速和温度的变化 ,从而使腐蚀加剧。并提出了在高压、临氢、含湿硫化氢、富氯的苛刻条件下空冷器的修复处理办法及采取的防护措施 ,增加注水设施 ,空冷器出口端安装钛保护套管和注多硫化钠缓蚀剂可有效延长空冷器寿命。     

蜡油加氢装置空冷器入口管泄漏原因分析及对策

某公司蜡油加氢装置脱H2S塔塔顶空冷器入口管出现了泄漏。通过泄漏部位管道取样和对样品管道进行的宏观检查、化学组成分析、金相组织观察等物理化学检验检测,初步判断泄漏为氯化铵盐腐蚀导致。结合工艺流程和铵盐结晶腐蚀机理分析,进一步确定管道保温层缺失、低负荷运行导致了氯化铵盐在空冷器入口管的结晶、沉积、垢下腐蚀,腐蚀的加剧引发了管道泄漏。基于分析结果,提出了针对性的调控工艺操作及增补管道保温结构措施。