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蒸馏装置常压塔顶循系统腐蚀问题原因分析 张继锋 赵岩 孙亮 郑明光 侯艳宏 一 （中海炼化惠州炼化分公司，广i东惠：州 5160一86） ，l、产_L 摘 要 本文针对惠州炼化分公司蒸馏装臵常顶循系统暴露的腐蚀问题进行了分析，认为常顶循系统的腐蚀 主要因顶循油中微量的水分与氯化氢在冷却过程中形成盐酸液滴所致，其它腐蚀性物质如小分子有机酸、苯酚对 腐蚀也有一定的促进作用。 关键词 蒸馏 常压塔 顶循 腐蚀 1 前言 随着加工原油的劣质化，蒸馏装置常压塔顶循系统的腐蚀问题日益突出，成为制约蒸馏装置安全运行 的关键因素之一。由于顶循系统循环量较大，且从塔内抽出，经取热后直接返回塔内，采取工艺防腐难度 较大，因此采取合理的选材措施，解决常压塔顶循系统的腐蚀问题，对于保障蒸馏装置的安全具有重要意 义。 o—o芦盆r-r自惠州炼化分公司蒸馏装置年加工能力 1200 万 t，主要加工高酸原油，2009 年 4 月投产，至今已运行 4 年，常顶循四台换热器在 2011 年检修材质升级前，先后有 3 台发生腐蚀泄漏， 2012 年 7 月，材质为 316L 的顶循抽出泵过滤网又发生了断裂，严重影响了正常的生产操作。本文针对顶循系统的腐蚀问题进行原因 o—o芦盆r-r自 一2 常压塔顶循系统工艺流程 一 腐，蚀一现象 图 1 常顶循工艺流程图 亘 图 1 为常顶循系统工艺流程图，138℃的常顶循油自常压塔顶 41 层塔盘处抽出，经泵前过滤网滤去 固体杂质，然后由常顶循泵 101-P-106A/B 送至换热器 101-E-402、101-E-302、101-E-102A/B，与原油进行 换热，降温至 93℃后返回常压塔顶。 3 3.1 换热器腐蚀泄漏 从 2009 年 3 月开工到 2011 年 10 月检修，常顶循换热器共发生三次腐蚀泄漏，101-E-102A、101-E-102B 发生、101-E-402 先后在 2009 年 11 月、2010 年 2 月和 2010 年 7 月发生管束腐蚀穿孔。 1泄漏的 3 台换热器规格同为：BES1300-3.12/3.9-475-6/25-2IBH B=45，设计标准体积流量为 760m3/h， 管子数量：1024 根；管子规格 25mm×2.5mm；介质：壳程：原油、管程：常顶循油；材质：壳体：16MnR、 管束：09Cr2ALMoRE。 1 3 台换热器泄漏部位多发生在管束于管板焊接处，如图 2 所示。管束内部可见大量腐蚀产物。 3.2 顶循抽出泵过滤网断裂 图 2 101-E-102B 试压时芯子泄漏情况 魄：f。2012 年 7 月，发现常压塔顶循抽出泵内有异响，切换停泵检查发现，泵内有金属碎片、顶循抽出泵过 滤网断裂，见图 3。从图 3 可见滤网表面被油污及腐蚀产物覆盖，呈黑色或红褐色。将滤网局部取样进行 化学清洗，可见清除表面产物后，基体主要呈现全面腐蚀与点蚀，且表面已经失去了 316L 不锈钢原有的 金属光泽，见图 4，说明金属表面遭到了全面的破坏。另外，局部腐蚀坑已经达到了滤网厚度的深度。 魄：f。 4 腐蚀原因分析 图 4 清洗后过滤q网腐蚀形貌 4.1 换热器腐蚀原因分析 图 3 过滤网断裂碎片图 2 表明腐蚀主要发生在管程，由管程介质即顶循引起，初步判断为 HCL 结露产生的 H20-HCL 体系 腐蚀所致。下面以 101-E-402 换热器为例进行说明。101-E-402 管程介质温度：入口 138℃，出口 119℃； 101-E-402 图 3 过滤网断裂碎片 （1）101-E-402 管束壁温计算 ≯∥孽， 基本参数：壳体直径 1.3m；管子规格 25×2.5 mm；管子数量 1024 根；折流板间距 450mm；管间距 32mm。 壳层传热系数计算： 流通面积：B×D×（1-d/l）=0.45×1.3×（1-25/32）=0.128m2 流量：410m3/h；流速：0.890m/s 当量直径：4×（322-3.14×252/4）/（3.14×25）=27.2mm Re=0.0272×0.890×880/（0.00004×880）=605.2 Pr=Cp×μ/λ=2310×0.00004×880/0.123=669 Nu=0.5×Re0.507×Pr1/3×（μ/μW）0.14=0.5×25.729×8.744×1.05=118.1 壳层传热系数：118.1×0.123/0.0272=534W/（m2?K） 管程传热系数计算： 流通面积：3.14×0.012×512=0.161m2 流量：865.2m3/h；流速：1.490m/s Re=0.02×1.49/085300 Pr=2461.2×0.0000