加氫裝置工藝防腐
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-12
加氫裝置工藝防腐的實例教程
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 烴加工
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 石油化工自動化 中石油華東設計院
作 者 | 周曉龍等
關鍵詞 | 渣油加氫 關鍵設備 控制方案
共 3686 字 | 建議閱讀時間 16 分鐘
導 讀
渣油加氫裝置具有臨氫、高壓、高溫、高 H2S腐蝕的特點，由反應部分（包括氫氣壓縮機和循環氫脫硫設施）、分餾部分、干氣脫硫部分、低分氣脫硫部分和公用工程部分等組成。
渣油加氫裝置的主要產品是加氫渣油，副產少量粗石腦油、脫硫干氣及脫硫低分氣。加氫渣油送至催化裂化裝置，粗石腦油送至常減壓裝置，脫硫干氣送至燃料氣管網，脫硫低分氣送至PSA裝置。
某渣油加氫裝置項目原料為減壓渣油、焦化蠟油等，核心反應系統操作壓力達到20MPa，操作溫度達到397℃，設置有熱高壓分離器、反應器、新氫壓縮機、循環氫壓縮機以及反應進料加熱爐等關鍵設備。
關鍵設備工藝特點與控制要求
渣油加氫裝置的關鍵設備的工藝特點與控制要求介紹如下：
1）熱高壓分離器液位控制。熱高壓分離器是高壓反應部分與低壓分餾部分的分界設備，熱高壓分離器液位測量介質為渣油，黏度高，難以測量。為避免熱高壓分離器液位減空，導致高壓氣體竄入低壓設備，需嚴格控制熱高壓分離器液位，因此熱高壓分離器等高壓容器的液位監控成為了裝置安全、穩定運行的關鍵。熱高壓分離器液位通過控制熱高分至熱低分管道控制閥而實現，液位控制閥不僅靜壓高，而且前后壓差大。
2）新氫壓縮機級間壓力遞推控制。系統反應壓力由新氫壓縮機補充新氫維持，由于渣油加氫系統壓力較高，新氫壓縮機采用多級往復式壓縮機。
展開 03
串聯加氫裂化
隨著加氫裂化催化劑中的抗氨抗硫分子篩的應用，使串聯流程成為可能。在工藝上開發了直接串聯加氫精制和加氫裂化反應器的反應流程，從中省掉一整套高壓換熱器、高壓離心泵、高壓分離器和大流量循環氫壓縮機等高投資設備，使生產裝置更緊湊，流程大大簡化。
與一段加氫裂化工藝相比，在流程上增加一個反應器，第一個反應器進行脫硫、氮、氧化合物和金屬雜質，第二個反應器中使用抗氨型雙功能加氫和裂化催化劑，進行加氫裂化反應。
串聯加氫裂化工藝不僅在餾程上體現出來優勢，在操作上也表現出靈活的特性。根據裂化反應器中所裝填的催化劑類型不同，相應的改變操作條件，可改變不同產品的收率，要么生產中間餾分油，要么生產汽油。在不改變催化劑的情況下，也可單純改變操作溫度，一定程度上改變產品分布。
04
沸騰床加氫裂化
New product demo
沸騰床反應器最早應用于煤制油工藝，二戰后期，美國石油公司借鑒煤制油沸騰床技術，開發了石油重餾分催化裂化工藝。
加氫裂化工藝大多使用固定床催化劑，對渣油裂化無能為力，主要由于催化劑結焦失活過快，每次更換催化劑需要停車，器外再生，運行周期過短。
使用沸騰床技術可使原料油、氫氣與催化劑充分接觸，反應完全，并在反應器頂部分離出油氣，結焦的催化劑在反應器底部送到再生器，裝置可同時完成反應與再生，使運行周期大大延長。目前國內正在使用的渣油加氫裂化多是該種工藝，操作溫度一般在400~450℃。
展開 【防腐對策】
■綜合經濟和防腐等方面考慮，選用工藝防腐措施較好。如向低溫部位注緩蝕劑（如主汽體塔頂、脫丁烷塔頂）。
■焊后熱處理，焊縫和熱影響區的硬度HB<200。
■降低材料中的S、P含量。如使用Q345R(R-HIC鋼)。
7、H2S+NH3 +H2O腐蝕
【定義】H2S+NH3+H2O腐蝕是指在H2S、NH3、H2O共同作用下，造成的腐蝕現象。腐蝕主要表現為垢下腐蝕，NH4HS的垢下腐蝕。主要發生在高壓空冷器及下游脫水線。
【腐蝕機理】在H2S環境下，H2S與金屬反應，形成FeS保護膜。但工藝介質流速過高，則會因沖刷造成保護膜損壞。反應式為：Fe+H2S→FeS+H2。在H2S和NH3濃度高，即含高濃度NH4HS的濕環境下，按照如下反應式進行反應，FeS與NH4HS生成絡合物，造成保護膜損壞，并且腐蝕加劇。反應式為：FeS+6NH4HS→[Fe(NH3)6]2+。通過這些反應，在局部高流速部位和湍流部位產生嚴重的壁厚減薄。
產生局部流速過大的原因：由污染物和堵塞引發的偏流和湍流；由設計不當引起的偏流。在流速極低的部位和滯留部位也可能產生腐蝕。其原因是當流速小的時候，在低流速部位和滯留部位產生堆積物，在這些堆積物下面產生高濃度NH4HS，引發局部腐蝕。另外。在硫化鐵堆積時，同鐵產生原電池，硫化鐵變成陰極，有促進腐蝕的可能性。
根據美國防腐蝕工程師聯合會（NACE）標準，防腐措施依照空冷器管子物流腐蝕系數Kp值。
Kp= （H2S）mol%×（NH3）mol%
其中：H2S——物流中H2S的濃度 mol%；
NH3——物流中NH3的濃度 mol%；
當Kp<0.07時，材料可以選用碳鋼。
展開 不同的專利商設計的具體高壓換熱器臺數不同，但基本上都在上圖所示工藝位置。
2
高壓換熱器常見問題
①壓力降大小直接影響裝置能耗
加氫裂化裝置高壓換熱器大部分應用于循環氫回路，此回路中壓力降的大小直接影響循環氫壓縮機的能耗。對于一次通過的加氫裂化裝置，循環氫壓縮機的能耗約占裝置總能耗的15%~30%。因此，高壓換熱器壓力降的大小對裝置能耗影響較大，較小的壓力降有利于降低裝置運行成本。
②換熱器運行條件苛刻
加氫裂化裝置為高壓、臨氫工藝環境，對設備、材料要求高，部分緊急事故的處理需要對反應系統進行0.7MPa/min或2.1MPa/min泄壓，此時高壓換熱器壓力快速下降，溫度上升較快，容易出現泄漏、火災等事故。
③大型化增加制造難度
隨著近年來裝置大型化的迅速發展，高壓換熱器規格越來越大，加工難度增加。對于螺紋鎖緊環式換熱器，直徑大于1600mm為大型，加工難度較大，管板容易變形、平整度要求苛刻，更容易出現內漏問題。近兩年已經出現1800mm的螺紋鎖緊環式換熱器，但制造難度更大，內漏風險也更大。
④氮、硫等雜質含量高易腐蝕結焦
加氫裂化裝置進料氮質量分數大部分在500~2000μg/g314，反應產物中存在的氨將與硫化氫或極少量的氯化氫結合生成銨鹽。加氫裂化裝置銨鹽結晶溫度主要為160~210℃，反應產物中氨含量越高結晶溫度越高，且氯化銨較硫氫化氨更容易結晶，需要采取間斷注水和連續注水溶解銨鹽，以防止垢下腐蝕、銨鹽沖刷腐蝕導致換熱器內漏、管束穿孔等。
展開 
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加氫裂化裝置存在的主要腐蝕類型主要有：氫損傷（包括高溫氫腐蝕、氫脆、氫致剝離）、高溫H2＋H2S腐蝕、連多硫酸腐蝕、Cr-Mo鋼的回火脆性、高溫S腐蝕、低溫部位的H2S+H2O腐蝕、H2S+NH3+H2O腐蝕。
1.氫損傷
【定義】由于氫原子擴散進入金屬本體或與金屬反應引起金屬材料性能的破壞稱為氫損傷。
【部位】氫損傷發生的主要部位在：高溫、高壓氫氣環境下的反應系統設備和管線
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 煉油技術與工程 中石化洛陽工程公司
作 者 | 王金富等
關鍵詞 | 裝置 管道 泄漏試驗
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來 源 | 中石化長城能源 石油化工自動化
作 者 | 孫震
關鍵詞 | 煉化裝置 PSA 程控閥
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來 源 | 中石油吉林石化乙烯廠 彈性體
作 者 | 王安晨等
關鍵詞 | Unipol工藝 聚乙烯 發展概況
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導 讀
聚乙烯（PE）是通用合成樹脂中應用最廣泛的品種之一，具有加工性能好、化學穩定性好、優異的電絕緣性能以及耐化學腐蝕性等優點
原油常減壓蒸餾裝置的工藝特征
（一）初餾塔的作用
原油蒸餾是否采用初餾塔應根據具體條件對有關因素進行綜合分析后決定。下面討論初餾塔的作用。
1．原油的輕餾分含量
含輕餾分較多的原油在經過換熱器被加熱時，隨著溫度的升高，輕餾分汽化，從而增大了原油通過換熱器和管路的阻力，這就要求提高原油輸送泵的揚程和換熱器的壓力等級，也就是增加了電能消耗和設備投資。
如果將原油經換熱過程中已汽化的輕組分及時分離出來
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 石油化工設備技術、沈陽中科韋爾
作 者 | 劉殿如等
關鍵詞 | 加氫裝置 高壓換熱器 開裂
共 3359 字 | 建議閱讀時間 15 分鐘
導 讀
某煉油廠加氫裂化裝置原料油主要是常減壓直餾蠟油，可以摻煉部分焦化蠟油抽余油和外購蠟油。氫氣由制氫裝置及氫氣提純裝置提供。
2018年7月17日，因脫丁烷塔安全閥啟跳
乙烯裝置工藝流程簡介——附詳細流程圖。
（一）工藝裝置
–1.乙烯裝置（Steam Cracker）
–2.C4選擇性加氫和烯烴轉化（SHU/OCU）
–3.汽油加氫裝置（GTU or DPG）
（二）附屬裝置
–1.化學品儲存
–2.
導讀：石油加工當中一個重要的過程是催化加氫，近年來隨著環保要求不斷提高及后續產品不斷開發，高質量的加氫產品需求逐漸加大，催化加氫技術在化工生產中的地位也越來越受到重視，大量不飽和化合物、含氧化合物、含氮化合物等利用催化加氫技術制備的后續產品質量好、收率高。
目前煉油廠采用的加氫過程主要分為兩類，一類是加氫處理，一類是加氫裂化。用這種技術的目的在于脫除油品中的硫
石油加工當中一個重要的過程是催化加氫，近年來隨著環保要求不斷提高及后續產品不斷開發，高質量的加氫產品需求逐漸加大，催化加氫技術在化工生產中的地位也越來越受到重視，大量不飽和化合物、含氧化合物、含氮化合物等利用催化加氫技術制備的后續產品質量好、收率高。
目前煉油廠采用的加氫過程主要分為兩類：一類是加氫處理，一類是加氫裂化。
導 讀
1966年國內投產的首套加氫裂化裝置規模僅0.40Mt/a，1982年~1990年引進國外技術、國外企業總承包的4套大型化加氫裂化裝置最大規模1.20Mt/a，1993年投產的首套國產化現代加氫裂化裝置最大規模0.80Mt/a，受鐵路運輸限制，需要把一臺反應器拆分成兩部分來運輸
