石蜡加氢装置冷却系统改造的应用总结

2014-02-27樊敏超工艺工程师大庆炼化公司润滑油厂5613774

化工管理 2014年14期

樊敏超(工艺工程师大庆炼化公司润滑油厂5613774)

大庆炼化公司润滑油厂蜡加氢装置，于1998年9月建成投产，生产至2006年9月，热高分气冷却器管束频繁发生泄漏，更换周期为9个月，开停工、更换费用高，同时存在氢气窜入循环水系统的重大安全隐患，经过考察后蜡加氢装置对冷却系统进行改造，取得效果明显。

一、热高分气冷却器的基本参数

1.参数条件

设备位号：E－9003、介质：管程H2烃H2S(壳程循环水)、材质：管0Ct-18Ni-10Ti(壳16MR)、设计温度：管220(壳60)℃、操作温度：管160~200(壳60)℃、设计压力：管8.5(壳2.45)MPa、操作压力：管7.6~7.8(壳0.4)MPa。

2.热高分气冷却器(E-9003)的结构形式(图1)

二、热高分气冷却器管束腐蚀原因分析

1.热高分气冷却器管束工作流程及操作方式

管束内的介质是由热高压分离罐分离出来的循环氢气、硫化氢等气体，温度在160~170℃左右，压力在7.2MPa，经过壳程内循环水冷却后，循环氢气体温度降至60~80℃左右，再经过冷高分罐(D-9003)进行分离后，进入循环氢罐(D-9005)，进入循环压缩机。在正常生产过程中，因管束内壁挂蜡，阻塞管束，使循环氢不能及时冷却下来。此时，关闭热高分冷却器(E-9003)管程循环水阀门，使管程循环氢温度上升，将管程内壁上的蜡逐渐熔化，并携带至冷高分罐(D-9003)中，之后再恢复循环水流程。

这种操作方法，在初期每天一次，末期每天三次以上，操作过程为20~40分钟，循环氢温度保持3~4个小时，这种操作方法，不但劳动强度大，操作精度无法掌握，而且不利于安全生产。

2.热高分气冷却器管束腐蚀原因：类气蚀损伤

在进行化蜡操作过程中，因不能精确控制温度，管束外壁实际温度与高分罐温度最终一致，达到160~170℃，超过该环境的水的沸点温度，使循环水在很短的时间内急剧沸腾汽化。汽化形成大量气泡发生爆裂，对冷却器管束外表面形成冲击，该过程持续20~40分钟。该类气蚀现象直接对金属表面造成物理伤害，结果形成大小各异的冲击损伤。

3.热高分气冷却器管束腐蚀原因：电化学腐蚀

该冷却器管束外表面存在缺陷，再加上机械腐蚀，采用循环水作为冷却水，存在不足之处。循环水中含有杂质多，水质差，水中的溶解盐易沉积在管束外表面上有缺陷的部位。厂内循环水中含有大量、种类繁多的盐类悬浮物、从管束浮头泄漏出的有机物等，逐渐形成污垢层，导致管束外表面铁的阳离子溶解速度加快。

因管束表面粗糙、防腐层破损等缺陷,再加上化蜡操作造成的高温等原因,水中的难溶解盐易于沉积在管束表面有缺陷的地方,形成初期结晶坯。水中所含其它难溶盐类、悬浮物及从浮头泄漏出的有机物等,就以这种结晶坯为中心聚合,逐渐积累形成污垢层。由于管外壁表面的积垢层不连续、不牢固且不均匀，同时一些部位存在裂缝和间隙,积垢层与管束表面之间的空间与外区形成电化学区域,发生垢下腐蚀,该空间内发生铁的溶解，空间外发生氧化还原反应：