连续重整装置分馏塔顶腐蚀分析及预防措施

牛嗣卿 刘向楠

摘 要：本公司于2019年12月27日在动力车间发现循环水出现油气报告，最终原因为生产过程中的连续重整装置脱戊烷塔顶后冷器E208循环水中油气味，经现场确认为连续重整装置戊烷脱离系统出现腐蚀泄漏，主要原因在于出现氯腐蚀，既影响了设备脱氯效果，同时也使连续重整装置的生产存在安全隐患。本研究将结合连续重整装置分馏塔顶腐蚀出现的原因进行分析，并探索相应的预防措施，为后期的生产过程中有效控制连续重整装置分馏塔顶的腐蚀现象、保障安全高效的生产而作出指导，同时也为更科学的对连续重整装置分馏塔进行保养提供经验指导。

关键词：连续重整装置;分馏塔;脱戊烷

1 连续重整装置分馏塔腐蚀机理及原因分析

1.1 腐蚀机理

连续重整装置脱戊烷分馏塔在进料的过程中存在着少量的盐和氯离子，这两种物质可以有效结合生成氯化氨，氯化氨在水解的作用下可在金属表面生成氨盐，从而破坏所经流表面的硫化铁镀膜，进而暴露出相应设备的金属表面，而新出现的铁质金属表面会在盐酸的作用下，和盐酸发生化学反应生成氯化亚铁和氢气，在此过程中硫化铁还会和盐酸产生联合作用，包括氯化亚铁与H2S反应生成硫化铁和盐酸，铁进一步和硫化氢反应生成硫化铁，使其反复发生化学反应进而使设备表面的铁元素被大量融化腐蚀，最终在氨气的作用下生成氨盐。即我们在设备表面所看到的氨盐和硫化亚铁相互反应所析出的腐蚀物。基于这一机理进行分析，在连续重整装置脱戊烷分馏塔中出现腐蚀的重要原因在于硫元素、氮元素、氯元素等相互反应，最终生成多种化合物从而严重影响了脱戊烷分馏塔的工作性能和条件。

1.2 腐蚀的原因分析

①经过对设备进行原因查找及腐蚀原因分析，空冷器管束结构后存在堵塞现象非常严重，在本次事故中有大量的空冷器管出现堵塞。而通过详细检查，最终也发现空冷器管束表面和板结处出现了大量可以目测观察到的腐蚀孔，而出现的盐析物质通过水浸泡可融化，局部盐析物中存在有少量的焦粉以及催化剂粉末;

②通过现场查看所生成的腐蚀物主要集中在空冷器的出口以及尽管相处，而出现的腐蚀点分布不均匀，这与连续重整装置在工作过程中出现的偏流现象有显著的关系，而偏流也进一步导致了设备运行不同部位所受到的化学反应强度各不相同，这也是导致设备腐蚀的重要原因之一;

③最后结合设备出现的腐蚀物进行化学检测与分析，在该腐蚀产物中主要有铁离子和氯离子，这两种元素含量较高说明出现腐蚀的原因与这两种物质密切相关。结合生产的实际情况和流程进行分析，也不难发现氯腐蚀是导致脱戊烷塔顶出现腐蚀的重要原因之一;

④除了上述脱戊烷塔自身生产属性方面的原因之外，在使用过程中没有按期进行有效保养也是导致设备严重腐蚀的重要原因。本次所检测出的不是设备计划使用寿命为5年，然而实际使用寿命已达到了7年，因此在生产的过程中没有按计划对设备进行有效保养和检修，导致设备在超负荷运转中出现严重腐蚀的现象。

2 连续重整装置分馏塔顶腐蚀预防措施

2.1 针对原材料加强质量监控

通过上述原因分析导致连续重整装置分馏塔顶出现腐蚀的主要原因与原材料质量有显著的关系，蒸馏塔装置石脑油、焦化汽油、柴油、加氯改制的混合石脑油这些都是分馏塔物质主要的原材料，因此只有做好对这些原材料的有效管控和质量监督，严格控制原材料中的有害杂质，进而在加工过程中原材料能够按照相应计划的标准以及设备的使用要求和性能进行生产加工，才能够使设备的使用性能和状况进行有效的控制。对于原材料出现异常时应能够做好相应的应急调整措施，能够及时针对分馏塔进行操作条件的改善，尽可能的脱除有害杂质从而避免对下游装置带来腐蚀隐患。而在进行原材料质量监控的过程中各元素的含量监测是重要的内容，例如监测氯的含量、氮的含量硫的含量，严格遵照要求控制各元素的配比，这样才能够保障设备按照预定计划有效运行。

2.2 控制重整催化剂率的流失

通过上述腐蚀原因进行分析，我们了解到连续重整装置分馏塔顶腐蚀的重要化学元素在于氯元素含量失常，进而因为氯元素和水蒸气的影响使设备内部发生化学变化引起腐蚀。在连续重整装置分流的过程中，随着催化剂的面积不断下降，而氯元素的流失速度会加快，因此在生产过程中为了维护催化剂的功能需要不斷加入氯的含量，通常情况下催化器的使用周期大约为5年，然而在使用的过程中随着氯元素的不断消耗其含量也会不断的下降，而此时反应过程中的水--氯含量失衡，导致化学反应的产生，产生氨盐，进而导致设备出现腐蚀。因此我们在进行生产的过程中应控制重整催化剂使用过程中流失，通过控制水和氯的动态平衡，既有效保障催化剂的活性同时也有效提高催化剂的持续能力，尽可能减少生产过程中氯的注入量，从而有效防止腐蚀的产生。

2.3 做好设备的常规检查和维修保养

在设备运营的过程中做好设备的常规检查和维修保养，也是有效预防腐蚀的重要原因，通过上述措施分析在严格控制重振生成油中的氯元素含量以后，若在生产检查过程中发现脱离机穿透，此时应及时做好相应的切换或者做好更换脱离距的相关操作，以有效控制腐蚀现象的加重。此外对于塔顶的功能水冷后温度应进行科学的调控，严防在温度太低时导致设备运行过程中的露点腐蚀现象加强。在设备运行过程中应加强水冷器的检查，有效巡查循环水顶部的排空现象，同时控制循环水流速为9m/s以上。定期针对设备进行保养，及时做好镀层防护可有效防止腐蚀现象的加重，同时也有效维持生产的正常运行。

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