重整装置吸附工艺氯腐蚀问题的分析解决

2019-10-25 00:32:50 changyuan 34
重整装置吸附工艺氯腐蚀问题的分析解决


近年来,美国UOP公司开发了新的氯处理技术chlorsorb吸附技术,用来代替传统的碱洗技术。这种吸附技术比碱洗技术流程简单,操作维护起来更加方便,设备投资也更节省。但由于有氯的存在,如果设备管道布置不合理或者操作不当造成介质温度低于露点温度,会造成管道及设备的氯腐蚀情况发生。文章对如何避免氯腐蚀问题进行了分析。

1 吸附工艺

图1 Chlorsorb工艺示意

将自再生器顶部出来的再生烟气经放空气冷却器冷却后直接进入分离料斗下部的氯吸附区(见图1),与自分离料斗上部(预热区)下来的待再生催化剂在氯吸附区充分接触、相互作用,完成对再生放空气中的大部分HCl和Cl2高效吸附,补充催化剂在反应过程中需要的水氯平衡和氯流失,氯化物在放空气中含量降到10mg/m3。

2设备管道腐蚀情况

从放空气冷却器到分离料斗这一段由于工艺吸附的需要,要求介质温度比较低,有可能由于介质温度低于露点温度而出现氯离子,设备管道容易腐蚀;空气预热器前的高温段由于介质温度比较高不容易发生腐蚀情况,但一些非介质流动盲区由于操作或者安装不当也容易出现腐蚀现象。

01低温段腐蚀状况

表1为某装置各股物料的操作温度。

表1 再生气温度

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物料211设计温度为138  温度和压力接近蒸汽露点容易发生氯析出。加上极端天气温度,所以在空气冷却器冷端出现腐蚀裂纹如图:

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图2 空气冷却器冷端发生腐蚀

02腐蚀发生原因

此裂纹出现在放空气冷却器冷段封头的上部,此处并没有伴热,内部介质流通状况不好,如果此处介质温度控制过低,或者环境温度骤降,导致此处介质温度低于露点温度,出现凝液,部分氯化物转换成氯离子。放空气冷却器的材质为0Cr17Ni12Mo2,相当于ASEM 316。凝液中氯离子使不锈钢表面的钝化膜受到破坏,在拉伸应力的作用下,钝化膜被破坏的区域就会产生裂纹。

03防治措施

最简单的办法就是提高材质,但是势必增加成本,所以从其他方面入手,减少氯离子积累,冷凝器设置一定的倾斜度是形成的氯离子液体及时从内部流出减少腐蚀,还有就是提高冷凝器内部温度,使得气体还没有达到露点从冷凝器表面析出,这里的措施就是在低于露点的腐蚀段加保温,改进后如下图所示:

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图3 空气冷却器的安装要求

04 高温段腐蚀现象

高温段应该没有腐蚀,但是在取样口由于温度低,而且有盲区存在所以也出现腐蚀现象如图4

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图4 取样管道腐蚀

措施如图5取样示意为取样安装的基本要求,取样一定从工艺管道管顶引出,从取样点到工艺母管的距离最短取完样后要对管道进行吹扫,避免再生气在盲区的残留。

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图5 取样示意

3 结语

总之,Chlorsorb吸附技术作为传统碱洗技术的升级技术,改善了传统的碱液中和工艺,能够将再生气中的氯重新吸收,同时补充了重整催化剂的氯含量,实现了氯的内部循环,是一项清洁生产的友好技术。但是对吸附温度的控制非常重要,温度过高过低都不合适。一旦布置不合理,或操作不当造成介质温度低于露点温度时,极容易发生氯离子腐蚀问题。要想避免腐蚀的发生,除了用更高等级的钢材,还要有合理的安装布置,做好完善的保温伴热措施,特别是对一些非介质流动的盲区要足够的重视。做好这些防护措施,管道及设备的腐蚀完全可以解决。