柴油加氢装置氯腐蚀分析及对策

柴油加氢装置氯腐蚀分析及对策

邓丽萍

中石油乌鲁木齐石化公司化肥生产部 830019

摘要：加工原油劣质化、重质化逐渐成为柴油加氢装置生产中需要面对的主要问题，由于原油劣质化水平较高，设备使用过程中会经常出现腐蚀、堵塞等问题，影响到生产的效率和安全性。柴油加氢装置在日常使用过程中需要面对复杂工艺环境，再加上原油劣质化水平不断提升，对于氯腐蚀的防护水平直接影响到柴油加氢装置的应用效果。本文选择具体的柴油加氢装置氯腐蚀案例，首先介绍了柴油加氢装置出现氯腐蚀的原因，其次探讨了柴油加氢装置在氯腐蚀防护方面的优化策略，希望可以进一步解决腐蚀问题，提升设备的安全使用性能以及满足经济效益方面的需求。
关键词：柴油加氢装置；氯腐蚀；对策

1柴油加氢装置氯腐蚀原因分析

1.1过滤器滤芯腐蚀分析

过滤器滤芯腐蚀主要发生在反冲洗过程当中，该过滤器设计较为特殊，材质选择不锈钢，过滤精度以及压差值完成设计后使用。在实际使用过程中，过滤器的冲洗十分频繁，导致冲洗后的压差上涨了接近一倍，此时反冲洗的时间间隔发生新的变化，装置无法满足正常的进料生产要求，为了实现安全生产，对生产负荷进行调整，此时经济效益受到了影响。在后续生产过程中，对原材料的过滤设备进行去除，拆除后予以清洗。在清洗过程中我们发现，现场的过滤器上附着大量的黑色具有较强粘性的物质，经过分析后发现其特征较为固定。另外，过滤器当中20%滤芯存在穿孔特征，这些穿孔的位置分布较为随机，具有点蚀特征，初步判断是由于氯腐蚀导致的缠绕丝断裂，进而出现大面积脱落问题。

1.2压缩机腐蚀分析

压缩机在使用过程中主要以补充氢系统需求为主，加氢设计以氢气一次通过流程为主要特征，采取压缩机一级出口的模式，实现新氢混合以及加氢循环过滤，分液后即可进入到新氢压缩机当中，整个工艺流程中包括有换热器、循环分液设备等。在实际应用过程中，新氢压缩机的运行稳定性较差，频繁出现各种故障信息，还存在报警情况，常见的故障包括有温度偏高、排气压力不足等，另外活塞杆下沉等情况也偶有发生。加氢压缩机则主要存在小管径引线区域腐蚀的情况，导致压缩机的入口过滤器、管线以及出入口的阀片发生变化，经过分析检验后发现大量白色铵盐结晶，导致区域堵塞出现了上述结果。

一般来说，压缩机腐蚀的危害包括如下几个方面：一是压缩机入口的过滤压差发生变化，导致滤网的可靠性下降，有破裂的风险；二是气阀容易出现堵塞，此时可通过的面积会降低，进而出现排气量不足问题，影响生产负荷的可靠性；三是气阀故障甚至完全损坏，需要予以停机维修；四是进入到气缸内部的铵盐量降低，密封环磨损程度发生变化；五是出口气阀倒气，出现排气温度异常的情况。压缩机腐蚀在初期表现不明显，但是由于铵盐具有很强的吸湿特征，所以随着使用时间的增加，其溶液的酸性也会发生变化，氯元素也会持续的累积，高浓度酸性物质会导致压缩机出现点蚀，进而引发小管径腐蚀开裂，严重影响生产安全。

1.3内漏腐蚀原因分析

柴油加氢高热分气配合混氢换热器，能够形成高压螺纹紧锁换热装置，此时氢系统会出现循环压力差，循环机的入口流量与出口流量对比差异明显，后氢混合区域的流量有所下降，此时管程出口的温度下降，根据上述分析结果可以判断出，柴油加氢装置氯腐蚀导致了内漏，对生产安全性产生了不利的影响。根据上述特征进行判断时，主要通过外观、垢物分析等技术，从技术原理上来看，发生内漏的原因是多方面的，而氯化铵形成后搭配饱和水、润滑油形成一个复杂的体系，该体系会在入口管束区域出现大量的堆积，此时合金元素镍的含量偏低，说明换热管在发生断裂前遭受较大的拉应力干涉，同时包括有敏感金属材料、特定腐蚀介质等，需要提供充足的拉应力才可以维持生产负荷。出现内漏的问题，主要与铵盐的水解腐蚀环境有关，在水解后会出现腐蚀性较强的盐酸环境，这是导致内漏的主要原因之一。

2柴油加氢装置氯腐蚀的防护策略

2.1降低装置氯离子的影响

结合目前过滤器的滤芯腐蚀情况来看，其出现的原因较多，但是主要的影响因素是氯离子的腐蚀影响，所以需要特别做好装置氯离子的控制，避免腐蚀的影响范围。为了降低装置氯离子的影响，主要的措施包括有原材料氯含量、水含量以及氮含量的控制，将上述标准全部控制在合理的范围内，同时也要进一步增加原材料缓冲脱液的管理水平，避免原材料带水量较高，进而降低过滤器的风险，提升设备的可靠性与安全性。

2.2对生产流程进行优化升级

对整个生产过程实施技术调整与优化，满足工艺防腐的要求对于柴油加氢装置氯腐蚀防护也具有重要的意义。针对现阶段柴油加氢装置使用的环境来看，压缩机受到铵盐结晶体的影响较大，所以需要特别增加工艺流程来解决这个问题，这里推荐选择加氢循环氢处理技术，用于解决氢气与原材料的混合后形成氯化铵晶体过程，如果能够对氯化铵晶体数量进行控制，也就可以最大限度避免氢气的损失，同时可以解决氯腐蚀的问题，延长设备的运行效率以及整体寿命水平。根据本次研究的案例来看，流程过程中必然会伴随着氢气损失的发生，选择加氢循环量为4000m3/h，此时氢气的含量为96%，那么经过技术处理后，回收率则可以达到80%，由此可降低损失量800m3以上，效率突出，可以取得良好的经济效益，辅助效果则是降低氯腐蚀的影响。由此可见，特别针对柴油加氢装置压缩机组实施技术改造，需要在入口区域增设分离装置，用于解决循环氢、氨气混合后的环境，同时使得氯化铵的结晶得到聚集控制，通过缓冲罐增设压差的方式能够彻底解决氯化铵的清洗问题，降低后续操作的复杂度和成本，达到良好的应用效果。

2.3针对高压换热器内漏进行改造

结合高压换热器内漏现状，需要实施技术改造，主要改造内容如下：一是对上游原材料实施整体控制，降低原材料当中氯元素的含量，通过实施原材料控制的方式来避免后续处理的压力负担；二是对柴油加氢装置当中的分液罐进行脱液频次管理，尽可能降低液带水的问题，降低管束腐蚀的影响；三是进一步做好换热器的改造革新，对关键部分的材料进行更换，调整为耐腐蚀性更强的材料，有助于解决腐蚀影响问题。四是进一步处理好混合氢流程问题，提升混合点的温度，这个过程中可以选择更先进的换热器设备，同时也可以着手解决温度高于氯化铵的结晶析出问题，通过对温度进行调整，加强循环气的分析，避免氯化铵结晶数量较高，后续处理难度增加的情况，确保整个柴油加氢装置氯腐蚀防护的效果。

结语

综上所述，柴油加氢装置使用过程中需要面对复杂的外部环境与内部条件，所以氯腐蚀防护成为行业稳定高速发展的必要条件。结合现阶段柴油加氢装置氯腐蚀防护的现状，除了需要进一步做好装置氯离子的分析控制，还需要对生产工艺流程继续进行优化升级，选择必要的换热器内漏改造措施来实施技术优化，提升氯腐蚀防护的整体水平，为促进行业的稳定快速发展创造良好的条件。

参考文献

[1]赵红建.柴油加氢装置氯腐蚀分析及对策[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(07):39-40.

[2]刘治军.煤柴油加氢裂化装置中氯离子存在的影响及分析对策[J].化工管理,2020(07):33-36.

[3]王军,高飞,张建文,段永刚.煤柴油加氢联合装置氯腐蚀分析及对策[J].安全、健康和环境,2019,19(08):15-19+55.

[4]辛丁业,马晓伟,冯忠伟,梁顺.柴油加氢改质装置分馏塔顶空冷器腐蚀分析及对策[J].石油化工腐蚀与防护,2019,36(03):51-54.