高壓加氫裝置高壓換熱器腐蝕分析論文

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1、實習(xí)論文高壓加氫裝置E-103腐蝕失效分析指導(dǎo)老師:范惠明尹宏實習(xí)生:李玉華專業(yè):　化學(xué)工程與工藝2007年6月23日中國石油克拉瑪依石化公司摘要摘要該文針對30萬噸/年潤滑油高壓加氫裝置高壓換熱器E-103腐蝕失效問題進行了分析。簡要敘述了換熱器E-103運行故障情況及判斷過程。通過對換熱器的宏觀檢測、腐蝕產(chǎn)物分析、渦流檢測、材質(zhì)分析等方法，詳細介紹了換熱器E-103腐蝕情況。結(jié)合工藝運行參數(shù)重點分析換熱器E-103發(fā)生腐蝕的原因、腐蝕類型，確認換熱器管程內(nèi)存在的H2S+NH3+H2O型腐蝕、NH4Cl結(jié)晶腐蝕。論文通過計算，擬合了管程介質(zhì)的流速與溫度、介質(zhì)流速

2、的關(guān)系曲線，為合理調(diào)節(jié)不同方案下?lián)Q熱器的運行參數(shù)提供了依據(jù)。通過熱力學(xué)計算確定了NH4Cl鹽的結(jié)晶生成溫度，提出了防止NH4Cl垢下腐蝕的方法。關(guān)鍵詞:高壓加氫；換熱器；奧氏體不銹鋼；硫化氫；氯化銨；腐蝕摘要目　錄摘要摘要I目　錄II0前　言11E-103工藝流程及設(shè)備參數(shù)11.1E-103工藝流程簡介11.2裝置原料組成21.3E-103設(shè)備參數(shù)及其運行參數(shù)21.4E-103管殼程介質(zhì)41.4.1管程介質(zhì)41.4.2殼程介質(zhì)42裝置運行故障及其判斷52.1系統(tǒng)運行故障52.2系統(tǒng)運行故障原因分析過程52.3處理措施63E-103腐蝕檢測73.0　概述73.1宏觀

3、檢測73.1.1管程入口73.1.2管程出口73.1.3其他部位83.2腐蝕產(chǎn)物分析93.3E-103材質(zhì)分析103.4渦流檢測113.5腐蝕測厚114E-103腐蝕原因分析154.0概述154.1H2S+NH3+H2O型腐蝕154.1.1管程介質(zhì)的流速計算分析174.1.2管程腐蝕介質(zhì)濃度計算184.1.3注水時管程內(nèi)液態(tài)水分布情況考察204.1.4小結(jié)214.2NH4Cl結(jié)垢腐蝕224.2.1NH4Cl結(jié)晶溫度224.2.2管程內(nèi)的氯化氫量估算234.2.3小結(jié)244.3換熱器存在的其他腐蝕244.3.1硫化物應(yīng)力腐蝕開裂24摘要4.3.2氫氟酸產(chǎn)生的腐蝕類型

4、244.4目前采取的防腐蝕措施及防腐蝕效果254.5一點建議25結(jié)　論27致　謝28參考文獻29克拉瑪依石化公司實習(xí)生實習(xí)論文0前　言腐蝕是材料與環(huán)境反應(yīng)引起的材料破壞與變質(zhì)，它存在于各行各業(yè)，在石油煉制過程中存在著一系列的腐蝕問題。隨著加氫裂化、加氫精制等加氫裝置的數(shù)量的增多，在加氫裝置由腐蝕問題帶來的一系列問題也與日俱增，直接影響著加氫裝置的長周期、安全、平穩(wěn)運行。目前腐蝕危害由于其在加氫裝置的巨大破壞作用及其導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失，引起了眾多科研、生產(chǎn)人員的高度重視。目前深入研究加氫裝置腐蝕機理，開發(fā)高效可靠的防腐蝕技術(shù)已成為加氫行業(yè)工作人員的重要課題。加氫裝置

5、的腐蝕危害在裝置開工催化劑硫化、正常生產(chǎn)、停工檢修等不同的生產(chǎn)階段均不同程度的存在。加氫裝置一般在高溫、高壓條件下運行，工藝介質(zhì)中含有大量氫氣以及硫化氫、氨氣等腐蝕性介質(zhì)，因此腐蝕的類型也克石化30萬t/a潤滑油高壓加氫裝置在高溫、高壓和臨氫狀態(tài)下運行，生產(chǎn)介質(zhì)中含有高濃度的硫、氮元素，腐蝕危害貫穿在裝置的各個生產(chǎn)單元中。換熱器E-103是30萬t/a高壓加氫裝置的一臺關(guān)鍵設(shè)備，從意大利FBM公司引進，為薄膜密封型式的雙殼程U型管換熱器。換熱器管束和管板的主體材質(zhì)均選用321鋼（0Cr18Ni9Ti），具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。2006年9月該換熱器發(fā)生嚴重腐蝕失效，

6、管程出現(xiàn)嚴重內(nèi)漏，殼程內(nèi)循環(huán)氫直接進入管程，返回循環(huán)氣壓縮系統(tǒng)，裝置被迫停工，更換新的換熱器。我們對換熱器腐蝕失效的原因進行分析探討，以期深入總結(jié)經(jīng)驗，為高壓換熱器更好的運行提供指導(dǎo)。1E-103工藝流程及設(shè)備參數(shù)1.1E-103工藝流程簡介高壓加氫裝置采用RIPP開發(fā)的加氫處理、臨氫降凝、加氫補充精制三段串聯(lián)組合成的全氫型潤滑油加工技術(shù)，裝置主要有三部分構(gòu)成，即加氫處理系統(tǒng)、臨氫降凝-加氫補充精制系統(tǒng)(以下簡稱降凝系統(tǒng))以及常減壓分餾系統(tǒng)。其中換熱器E-103為高壓加氫裝置的熱高分油氣/氫氣換熱器，反應(yīng)器R-102出來的高溫油氣經(jīng)熱高壓分離器D-106、熱高分油

7、氣/原料油換熱器E-101后進入E-103管程，經(jīng)與殼程循環(huán)氫（來自壓縮機K-102）換熱后進入空冷器A-101，經(jīng)過空氣冷卻后進入冷高壓分離器D-10727克拉瑪依石化公司實習(xí)生實習(xí)論文進行氣液水三相分離，冷高分頂氣進入處理循環(huán)氫壓縮系統(tǒng)，油相進入熱低壓分離器D-109，底部含硫污水出裝置。E-103在工藝流程中的位置詳見圖1.1-1。圖1.1-1E-103工藝流程圖1.2裝置原料組成裝置原料根據(jù)方案有三種，分別為來自減二線、減三線和丙烷輕脫油，三種原料的典型組成見表1.2-1~1.2-3。表1.2-1減二線原料典型分析數(shù)據(jù)項目酸值密度水分砷含量鹽含量含硫含氮F

8、ｅＧａ單位