毕业设计论文-高压加氢装置高压换热器腐蚀分析论文.doc

实 习 论 文 高压加氢装置E-103腐蚀失效分析 指导老师: 范惠明 尹宏 实 习 生: 李 玉 华 专 业:　化学工程与工艺 2007年6月23日 中国石油克拉玛依石化公司  摘 要 该文针对30万吨/年润滑油高压加氢装置高压换热器E-103腐蚀失效问题进行了分析。 简要叙述了换热器E-103运行故障情况及判断过程。 通过对换热器的宏观检测、腐蚀产物分析、涡流检测、材质分析等方法，详细介绍了换热器E-103腐蚀情况。 结合工艺运行参数重点分析换热器E-103发生腐蚀的原因、腐蚀类型，确认换热器管程内存在的H2S+ NH3+H2O型腐蚀、NH4Cl结晶腐蚀。 论文通过计算，拟合了管程介质的流速与温度、介质流速的关系曲线，为合理调节不同方案下换热器的运行参数提供了依据。通过热力学计算确定了NH4Cl盐的结晶生成温度，提出了防止NH4Cl垢下腐蚀的方法。 关键词: 高压加氢； 换热器； 奥氏体不锈钢； 硫化氢； 氯化铵； 腐蚀 目　录  I 目　录 II 0 前　言 1 1 E-103工艺流程及设备参数 1 1.1 E-103工艺流程简介 1 1.2装置原料组成 2 1.3 E-103设备参数及其运行参数 2 1.4 E-103管壳程介质 4 1.4.1管程介质 4 1.4.2壳程介质 4 2 装置运行故障及其判断 5 2.1 系统运行故障 5 2.2 系统运行故障原因分析过程 5 2.3处理措施 6 3 E-103腐蚀检测 7 3.0　概述 7 3.1宏观检测 7 3.1.1管程入口 7 3.1.2管程出口 7 3.1.3其他部位 8 3.2 腐蚀产物分析 9 3.3 E-103材质分析 10 3.4 涡流检测 11 3.5腐蚀测厚 11 4 E-103腐蚀原因分析 15 4.0概述 15 4.1 H2S+ NH3+H2O型腐蚀 15 4.1.1管程介质的流速计算分析 17 4.1.2管程腐蚀介质浓度计算 18 4.1.3注水时管程内液态水分布情况考察 20 4.1.4小结 21 4.2 NH4Cl结垢腐蚀 22 4.2.1 NH4Cl结晶温度 22 4.2.2 管程内的氯化氢量估算 23 4.2.3 小结 24 4.3换热器存在的其他腐蚀 24 4.3.1硫化物应力腐蚀开裂 24 4.3.2氢氟酸产生的腐蚀类型 24 4.4目前采取的防腐蚀措施及防腐蚀效果 25 4.5一点建议 25 结　论 27 致　谢 28 参考文献 29 0 前　言 加氢装置的腐蚀装置开工催化剂硫化、正常生产、停工检修等不同的生产阶段。30万t/a润滑油高压加氢装置在高温高压临氢状态下运行，介质含硫氮腐蚀危害贯穿装置的各个生产单元。换热器E-103是30万t/a高压加氢装置的一台关键设备，从意大利FBM公司引进，为薄膜密封型式的双壳程U型管换热器。换热器管和管板的主体材质均选用321钢（0Cr18Ni9Ti），具有好的化学稳定性。 2006年9月该换热器发生严重腐蚀管程出现严重内漏循环氢返回循环气压缩系统装置被迫停工更换新换热器。原因进行探讨。 1 工艺流程及设备参数 1.1 E-103 高压加氢装置采用RIPP开发的加氢处理、临氢降凝、加氢补充精制三段串联组合成的全氢型润滑油加工技术装置主要有三部分构成即加氢处理系统、临氢降凝-加氢补充精制系统(以下简称降凝系统)以及常减压分馏系统。E-103为高压加氢装置的热高分油气/氢气换热器，反应器R-102出来的高温油气经热高压分离器D-106、E-101后进入E-103管程，经与壳程循环氢（来自压缩机K-102）换热后进入空冷器A-101，工艺流程中的位置详见图1.2装置原料组成 装置原料根据方案有三种，分别为来自减二线、减三线和丙烷轻脱油，三种原料的组成见表 。表 减二线原料Fｅ Ｇａ 单位 mgKOH/g kg/m3 PPb mg/L ppm ppm μg/g μg/g 含量 8.27 915.4 痕迹 178 1 975 748.5 1.06 1.5 表 减三线原料Fｅ Ｇａ 单位 mgKOH/g kg/m3 PPb mg/L ppm ppm μg/g μg/g 含量 7.64 926 痕迹 195 1 1002 986.9 3.5 1.5 表 丙烷轻脱油原料Fｅ Ｇａ 单位 mgKOH/g kg/m3 PPb mg/L ppm ppm μg/g μg/g 含量 1.51 920.4 痕迹 344 1 1643 2184 1.05 2.4 注：表1.2-1~表1.2-3数据来自装置原料分析单 由表中可以看出，原料中，其中丙烷轻脱油中1.3 E-103设备参数及 E-103设计