采用NS1402耐蚀材料加氢高压空冷器的设计制造及要求

目前,石化行业加工高硫原油越来越多,加工高硫原油加氢装置高压空冷器的腐蚀和泄漏问题已成为炼油厂停工的主要原因之一,为此设计、材料、制造、检验、开停工等方面应严格遵循设计规范,制造重要节点必须见证,设备安装阶段要加强质量检查,设备运行期间的监控手段和措施必须落实。从加氢高压空冷器的NS1402耐蚀材料的性能、设计要求、制造阶段的重点环节控制与检验、运行阶段的监控措施等几个方面介绍了采用NS1402耐蚀材料的加氢高压空冷器的相关要求,对加氢高压空冷器的安全、长周期运行起到一定的促进作用。     

加工高硫原油加氢空冷系统失效分析及防护措施

针对中东高硫原油加工过程中易引发加氢空冷系统失效的现状,通过分析加氢裂化工艺过程、失效机理与典型案例,提出了加氢反应流出物空冷器系统的失效预测研究体系,并介绍了加氢装置空冷系统可靠运行的闭环管理思路.     

催化重整和柴油加氢装置的腐蚀分析及其防腐措施

介绍了中国石油哈尔滨石化公司催化重整及柴油加氢装置在预分馏系统、加热炉空气预热器、加氢装置反应产物空冷器等处易发生硫腐蚀和在预加氢热偶套管、加氢反应产物空冷器、加热炉阻火器等处易发生氯腐蚀的部位及其表现特征,指出装置在低温(不高于120℃)、含水、容易被堵塞的部位易形成HCl-H2S-H2O腐蚀体系,分析了腐蚀原因和介质来源,总结和提出了开好原油的电脱盐、采用脱氯技术、加强对加热炉的排烟温度控制和腐蚀介质的精制与净化、加大空冷器的注水量等针对性防腐经验和措施。     

润滑油加氢装置高压空冷器腐蚀及防护措施

某石化公司85 kt/a润滑油加氢装置反应流出物高压空冷器管束发生腐蚀泄漏,装置被迫停工。对空冷器内的介质及管束泄漏情况进行检查分析,发现:原料油中硫氮含量高、空冷器入口温度高、注水量不足和空冷器管束内介质流速较低,造成空冷器管束内铵盐沉积,产生垢下腐蚀导致空冷器管束腐蚀泄漏。针对空冷器管束泄漏原因采取调整工艺流程、调整注水量和降低入口温度等防腐蚀措施,达到了预期效果。     

高压空冷器的结构设计问题分析

高压高效空冷器是石油化工的主要设备之一,随着原油质量的下降和炼油化工技术的进步,空冷器应用越来越广泛.结合多年对空冷器的设计和制造经验,对目前高压、高效空冷器结构设计中的常见问题进行了分析.     

基于pH值计算的加氢空冷器系统腐蚀风险分析

对加氢反应流出物空冷器系统进行了腐蚀失效机理分析,构建了反应流出物多相流体系中溶液介质pH值的计算模型.当原料油进料量为105 t/h、空冷器操作压力为13 MPa时,分别考察原料油中硫、氮、氯含量及注水量等不同因素对空冷器系统溶液介质pH值的影响.结果表明:①与低温区域(温度低于140 ℃)相比,高温区域(温度高于145 ℃)溶液介质pH值低于5.5,空冷器的腐蚀失效风险较高;②综合原料油中不同硫、氯及氮含量对溶液介质pH值的影响,反应流出物空冷器入口温度在152℃时,溶液介质pH值在4.4～5.4存在较高的腐蚀失效风险;③空冷器注水量大于13 t/h时,可有效降低空冷器系统的腐蚀失效风险.建议在加工高硫、高氯等劣质原料油时,适量注入氨水或有机胺,以降低由pH值引起的空冷器腐蚀失效风险.     

复合型缓蚀阻垢剂在加氢裂化装置空冷器的应用

探讨了加氢反应流出物空冷器管路系统的腐蚀、结垢机理,重点探讨了使用XGF-3空冷器缓蚀阻垢剂对高压空冷器出口温度及分布均衡力的影响.结果表明,该复合型多硫化钠类缓蚀阻垢剂对空冷器内硫化物、氰化物起最大限度的防腐作用,保证空冷器出口温度不上升,且几组空冷器管束温度分布极为均匀,对产品质量及生产操作无不良影响,从而保证了装置运行的平稳性.     

5Mt／a加工高硫原油炼油厂开工经验

设计以沙特阿拉伯轻质、重质原油各５０％为原料,年加工能力５Ｍｔ,工艺流程以常减压蒸馏－重油加氢脱硫－重油催化裂化为主线,对目前国内唯一能单独全部加工高含硫原油炼油厂的两种开工方案进行了比较。确定全流程投料开车分两步实施：第一步选择低硫原油,先开成一个低硫炼油厂,重油不进行加氢精制;第二步低硫原油向高硫原油逐步切换,开重油加氢脱硫等加氢装置和硫磺回收装置。这样能很好地衔接原油硫含量,既可满足重油加氢脱硫等加氢装置的开车需要,又使重油催化裂化等装置正常生产。     

国产INCOLOY825高压空冷器的设计制造

国内自行设计制造的INCOLOY 825高压空冷器已应用在齐鲁石化公司胜利炼油厂1.5Mt/a(150万吨/年)渣油加氢脱硫(VRDS)装置中.与装置中原有的反应产物空冷器相比,空冷器翅片管以IN-COLOY 825合金为基管,增强了设备的防腐蚀性,延长了装置的运行周期并提高了操作可靠性.     

加氢高压空冷系统腐蚀原因分析与对策

在调研中国石化集团多套加氢高压空冷系统腐蚀情况的基础上,分析其具有腐蚀难于控制、普遍存在、空冷器泄漏危险性大且制造质量不易保证的特点,由于实际原料中S和N含量高,而设计的空冷系统处理量不足;原设计无循环脱硫设施;注水量难以随着原料改变而提高;空冷器流速过高、物流分配不均;操作不平稳等原因造成腐蚀.提出了以Kp值划定腐蚀环境,控制反应流出物中过高Cl-含量,高压空冷器材质使用碳钢或Incoloy825,考虑控制介质流速的上下限和高分水的铵盐含量等六条腐蚀控制原则.提出了工艺设计,高压空冷器材料和结构设计以及制造,管道设计和平面布置的建议,同时建议操作中应定期检测工艺参数,保证任何工况下高压空冷器前注水点大于25%的未汽化水和冷高分水中的铵盐质量分数为4%～8%,空冷器风机应全开,冬季空冷器出口温度不能过低.     

加氢装置空冷器出口管道多元水-盐体系的冲刷腐蚀特性

基于工艺关联过程及流体仿真模拟,分析了某石化企业加氢反应产物空冷器(REAC)系统出口管道中多元腐蚀流分布规律,建立了包含铵盐结晶温度、NH4HS质量分数、最大壁面剪切应力、水相体积分数等参数的流动腐蚀表征预测体系,并通过测量腐蚀产物及腐蚀余量等来验证预测模型的准确性.结果表明:正常工况下,空冷器出口管道内无铵盐结晶风...     

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。     

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。     

Functional Link Neural Network for Predicting Crystallization Temperature of Ammonium Chloride in Air Cooler System

The air cooler is an important equipment in the petroleum refining industry. Ammonium chloride(NH_4 Cl) deposition-induced corrosion is one of its main failure forms. In this study, the ammonium salt crystallization temperature is chosen as the key decision variable of NH_4 Cl deposition-induced corrosion through in-depth mechanism research and experimental analysis. The functional link neural network(FLNN) is adopted as the basic algorithm for modeling because of its advantages in dealing with non-linear problems and its fast-computational ability. A hybrid FLNN attached to a small norm is built to improve the generalization performance of the model. Then, the trained model is used to predict the NH_4 Cl salt crystallization temperature in the air cooler of a sour water stripper plant. Experimental results show the proposed improved FLNN algorithm can achieve better generalization performance than the PLS, the back propagation neural network, and the conventional FLNN models.     

高压换热器内腐蚀原因的判别与预防

对润滑油高压加氢装置循环氢/热高分油气换热器内腐蚀进行宏观检测、远场涡流检测、常规涡流检测以及垢样分析,采用热力学定量计算判定了腐蚀原因,并提出了相应的预防措施。结果表明,腐蚀集中在管程出口处以及靠近管板部分的换热管,腐蚀产物中存在大量氯化铵盐结晶,腐蚀发生的原因为氯离子腐蚀和NH4Cl盐垢下腐蚀。实践表明在管壳程温度相对较低工况时,将注水由空冷前改为换热器管程入口前,并适当提高注水量和循环氢流量可以有效消除管程内的氯化铵盐,防止管束堵塞,在正常生产中严格控制管程出口温度不低于135℃,可以防止液态水的生成,消除氯化铵盐溶解带来的对奥氏体不锈钢敏感的氯离子腐蚀、铵盐垢下腐蚀和电化学腐蚀。     

基于FLNN的空冷器系统氯化铵结晶温度预测

空冷器是炼油工业的核心设备,氯化铵(NH4Cl)沉积腐蚀是空冷器系统的主要失效形式之一。本文通过深层机理和实验分析,选择铵盐结晶温度作为沉积腐蚀的关键决策变量。由于函数链神经网络适合处理非线性问题,且迭代速度快,采用函数链神经网络作为模型的基本算法。为了提高模型的泛化性能,建立了一个带小规范权重的混合函数链神经网络。利用训练得到的模型对酸水汽提塔空冷器NH4Cl结晶温度进行了预测。实验结果表明,与PLS模型,BPNN模型和传统FLNN模型相比,改进的FLNN算法具有更好的泛化性能。     

加氢装置高压换热器失效分析及铵盐腐蚀结晶温度的变化规律研究

通过分析某煤柴油加氢装置高压换热器（E-104）管束失效案例,初步判断系统存在铵盐垢下腐蚀风险。建立了反应流出物系统的仿真模型,由此分别计算失效换热器管程、壳程发生铵盐结晶的风险,结果表明：所研究系统中不存在NH₄HS结晶风险;系统铵盐结晶温度随腐蚀性元素含量的提高稍有提高;在原工况、新工况下,热高压分离气系统的NH₄Cl结晶温度分别为177℃和181℃,冷低压分离油系统的NH₄Cl结晶温度分别为178℃和182℃,在原工况操作条件下,E-104的管、壳程均存在NH₄Cl结晶的风险。通过正交试验确定各因素对NCl结晶温度的影响程度由高到低的顺序为：Cl元素含量＞N元素含量＞系统气相流量＞系统操作压力,并进一步得到NH4Cl结晶温度随Cl、N含量的变化规律,利用此规律进行预测将大大提高对NH4Cl结晶温度的预测效率。     

加氢处理装置高压空气冷却器腐蚀泄漏与防护

高压空气冷却器存在严重的铵盐腐蚀,并且难于控制,内部介质为润滑油,一旦腐蚀泄漏,可能引起爆炸及火灾。针对某石化公司2011年加氢处理装置发生的空气冷却器泄漏事故,分析了腐蚀发生的原因,并根据分析结果提出了更换管束材质、改造工艺流程、提高注水量及改变注水位置等措施,成功抑制了高压空气冷却器的腐蚀。     

Analysis and Prediction of Corrosion Risk in Atmospheric Distillation Tower Overhead System

In order to optimize the atmospheric tower overhead low-temperature system,the physical parameters,multiphase composition,aqueous dew point temperature,and ammonium salt crystallization temperature are simulated with process simulation software.The temperature distribution in overhead heat exchanger is calculated by heat transfer calculation.The special parts with elbows near the inlet and outlet of heat exchanger are studied by fluid field analysis.Results indicate that under current operating conditions,the aqueous dew point temperature and initial crystallization temperature of NH4Cl are 91°C and 128°C,respectively.Ammonium salt appears in the distillation tower and liquid water occurs in heat exchanger tubes,in which the dew point induced corrosion is the most direct factor for heat exchanger corrosion.In the heat exchanger,condensate water appearing in the area 2.7 meters away from the bundle inlet can give rise to corrosion risk under the moist NH4Cl and high concentration of acidic solution circumstance.For the pipes and elbows located near the inlet and the outlet of heat exchanger,the flow field presents an unsymmetrical distribution.High risk areas are mainly concentrated on the external bend of elbows where the liquid water concentration is higher.The coupling of simulation methods established thereby is approved as an effective way to evaluate the corrosion risk in the atmospheric column overhead system and can provide a scientific basis for corrosion control.     

常减压蒸馏装置塔顶空冷器腐蚀泄漏研究

对中国石化青岛炼油化工有限责任公司常减压蒸馏装置常压塔顶空冷A-101A发生泄漏的管束进行了失效分析,并结合泄漏发生期间工艺操作情况、采样分析数据和常顶系统历史情况对泄漏的原因进行了分析。原油中的有机氯无法通过电脱盐去除,而Cl~-对常顶双相钢空冷器的腐蚀起决定作用。实验显示2205双相钢在HCl溶液中不能形成完整的保护膜,耐蚀性差,其腐蚀速率达33.66 mm/a。该文就腐蚀原因提出了防腐蚀建议:估算露点和氯化铵结盐温度预测腐蚀部位;改变注水方式,进行间歇性大量注水;注意控制塔顶注水水质,降低Cl~-含量;控制常顶回流水pH值在6.5~7.5,如回流水pH值高于8,则应减少中和缓蚀剂注入量,降低结盐风险。