某石化柴油加氢装置工艺防腐控制手册20210809.docx

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1、200万吨/年柴油加氢装置工艺防腐控制手册*公司二。二一年八月1装置工艺描述11.1 装置简介11.2 工艺流程简述11.2.1 反应部分工艺流程11.2.2 分馈部分工艺流程21.2.3 干气脱硫工艺流程32腐蚀机理及易腐蚀部位32.1 腐蚀机理32.1.1 高温氢腐蚀32.1.2 高温H2和HzS腐蚀42.1.3 环烷酸腐蚀52.1.4 高温硫腐蚀52.1.5 高温氧化62.1.6 H2S-NH3-H2O(酸性水)的腐蚀72.1.7 湿硫化氢腐蚀72.1.8 停工期间的连多硫酸腐蚀92.1.9 堆焊层剥离92.1.10 铭钥钢的回火脆化102.1.11 氯化镂引起的腐蚀112.1.12 高

2、温烟气硫酸露点腐蚀122.1.13 胺腐蚀(RNH2+H2S+H2O)122.1.14 循环水的腐蚀132.2 易腐蚀部位及其机理描述142.3 腐蚀流程图153腐蚀监测体系153.1 原料油分析监测项目153.2 氢气监测项目163.3 各工序分析监测项目163.3.1 反应部分163.3.2 分偏部分163.3.3 烟气系统173.4 腐蚀监控173.4.1 腐蚀在线监测173.4.2 腐蚀在线监测173.4.3 在线测厚173.4.4 定点测厚184工艺防腐控制204.1 装置处理量及原料控制204.1.1 装置处理量控制204.1.2 原料及相关控制204.2 工艺防腐控制224.2.

3、1 反应部分KP值和结盐温度估算224.2.2 防腐控制224.3 塔顶系统工艺防腐控制244.3.1 塔顶系统防腐要求244.3.2 汽提塔顶露点温度估算及温度控制244.4 烟气露点腐蚀控制254.4.1 烟气露点温度计算254.4.2 烟气露点腐蚀控制254.5 水冷器腐蚀控制254.5.1 控制要求254.5.2 流速计算方法264.6 停工期间维护26附件1-1200万吨/年柴油加氢装置反应进料部分腐蚀流程图27附件1-2200万吨/年柴油加氢装置压缩机及高低分部分腐蚀流程图28附件1-3200万吨/年柴油加氢装置干气脱硫部分腐蚀流程图29附件14200万吨/年柴油加氢装置汽提塔部分

4、腐蚀流程图30附件1-5200万吨/年柴油加氢装置分馈塔部分腐蚀流程图31附件2-1200万吨/年柴油加氢装置工艺防腐分类检查32附件2-2200万吨/年柴油加氢装置工艺防腐监测分析表35附件3/200万吨/年柴油加氢装置反应部分结盐温度计算37附件3-2200万吨/年柴油加氢装置汽提塔顶露点计算39附件3-3200万吨/年柴油加氢装置烟气露点温度计算401装置工艺描述1.1 装置简介*公司200万吨/年柴油加氢精制装置由华东设计院设计，2011年8月30日建成，2011年12月20日投产。以常压蒸储装置的直偏柴油和重油催化裂化装置的催化柴油为原料，采用华东设计院的柴油加氢精制工艺技术和美国雅

5、保公司生产的柴油加氢精制催化剂KF757及KF848,生产合格的柴油产品，同时副产少量的石脑油和干气。1.2 工艺流程简述1.2.1 反应部分工艺流程冷直储柴油和冷催化柴油自罐区来，与热直储柴油和热催化柴油、常三线柴油混合一同进入原料油聚结脱水器(2213-D-110)脱水后，先经精制柴油/原料油换热器(2213-E-202AB)换热，再经原料油过滤器(2213-SR-I(H)除去原料中大于25微米的颗粒，进入原料油缓冲罐(2213-D-101)0自原料油缓冲罐来的原料油经反应进料泵(2213-P-101AB)升压后与混合氢混合，经反应流出物/混氢原料油换热器(2213-E-101BA)换热后

6、，再进入反应进料加热炉(2213-F-101)加热至反应所需温度后，进入加氢反应器(2213-R-101)进行加氢精制反应，将原料中的硫、氮、氧等化合物转化为硫化氢、氨、水，原料中的烯烧、部分芳烧加氢饱和。加氢反应器设置二个催化剂床层，两个床层间设急冷氢注入设施。由加氢反应器(2213-R-101)出来的反应流出物经反应流出物/混氢原料油换热器(2213-E-IOIAB)、反应流出物/低分油换热器(2213-E-IO2AB)换热，再经反应流出物空冷器(2213-A-101)冷却至49后进入高压分离器(2213-D-102)O为了防止反应流出物在换热过程中析出铁盐而堵塞管道和设备，通过注水泵(2

7、213-P-IO2AB)将经除氧水冷却器(2213-E-105)冷却后的除氧水或除盐水分两路注入反应流出物空冷器(2213-A-101)入口管道和反应流出物/低分油换热涔(2213-E-102B)管程入口。经换热、冷却后的反应流出物在高压分离器(2213-D-102)中，进行气、油、水三相分离。高压分离器顶部的高分气进入循环氢压缩机入口分液罐(2213-D-105)分液后，再由循环氢压缩机(2213-K-102)升压后分为三路，一路作为急冷氢进入反应器；一路与升压后的新氢混合与原料油混合作为混氢原料油，第三路至A-IO1入口补充系统压力。自高压分离器底部水包排出的含硫污水至低压分离器(2213

8、-D-103)进一步闪蒸。自高压分离器排出的大部分油相至高分液能量回收透平(2213-P/01A),其他高分油在液位控制下经减压后进入低压分离器(2213-D-IO3),低压分离器分离出的含硫污水与硫化氢汽提塔(2213-C-201)顶回流罐排出的污水合并后，送出装置进行统一处理。低压分离器的气体与汽提塔顶气及连续重整装置来的含硫气体合并脱硫后送至燃料气管网。自H2管网来的H2经新氢压缩机(2213-K/01A/B)升压至所需压力后，作为反应部分补充氢。与来自循环氢压缩机(2213-K-102)出口的循环氢混合，混合氢再与原料油进行混合，混氢原料油作为反应进料，经换热器换热和反应进料加热炉加热

9、后进入反应器。1.2.2 分馆部分工艺流程自低压分离器(2213-D-103)来的低分油依次经反应流出物/低分油换热器(2213-E-102A/B)、精制柴油/低分油换热器(2213-E-207)换热后，进入汽提塔(2213-C-201)o汽提塔底通入3.5MPa蒸汽。塔顶油气经汽提塔顶空冷器(2213-A-201)冷却至40,进入汽提塔顶回流罐(2213-D-201)进行油、气、水三相分离。分离出的气体进入干气脱硫塔(2213-C-101)脱硫后送至燃料气管网。水相与低压分离器底排出的含硫污水一起送出装置。油相经汽提塔顶回流泵(2213P-201AB)升压后回流至汽提塔顶入口管线。汽提塔底油

10、经精制柴油/汽提塔底油换热器(2213-E-201A/B)换热后，进入分馀塔(2213-C-202)o分馈塔底设置重沸炉。分储塔顶油气经分储塔顶空冷器(2213-A-202)冷却至50后，进入分储塔顶回流罐(2213-D-202)进行油、水分离。分储塔顶由燃料气压力分程控制。水相进入注水罐(2213-D-104)在装置内进行回收利用，与装置外来的除氧水合并后作反应部分注水；2023年进行改造，水相并入酸性水送出装置。油相经分馆塔顶回流泵(2213-P-202A/B)升压后分两路，一部分作为塔顶回流，另一部分经石脑油水冷器(2213-E-206)冷却至40后送出装置，最终作为常压稳定塔及重整原料

11、。分储塔底抽出的油分两路，一路由分储塔底重沸炉泵(2213-P-204A/B)升压后经分储塔底重沸炉(2213-F-201)加热后返回分僧塔(2213-C-202)；另一路作为产品经精制柴油泵(2213P-203AB)升压后，依次经过精制柴油/汽提塔底油换热器(2213-E-201A/B)、精制柴油/低分油换热器(2213-E-207)精制柴油蒸汽发生器(2213-E-205)精制柴油/除氧水换热器(2213-E-203)、精制柴油/原料油换热器(2213-E-202A/B)、精制柴油/取热热媒水换热器(2213-E-204)精制柴油空冷器(2213-A-203)换热及冷却后出装置。1.2.3

12、 干气脱硫工艺流程装置设置干气脱硫塔(2213-C-101),由D-102顶来的干气、自低压分离器(2213-D-103)来的低分气、汽提塔来的汽提塔顶气与连续重整装置来的含硫气体、航煤加氢高分气来的含硫气体一起经干气冷却器(2213-E-104)冷却至38后脱硫，脱硫气体经脱硫干气分液罐(2213-D-112)分液后送至燃料气管网。2腐蚀机理及易腐蚀部位2.1 腐蚀机理2.1.1 高温氢腐蚀1)腐蚀机理碳钢和合金钢在高温(大于260)临氢环境中，因钢中的碳与氢反应生成甲烷气体，材质发生脱碳的过程，并可形成鼓泡或开裂。2)影响因素温度：温度越高，氢腐蚀越严重。氢分压：氢分压越高，氢腐蚀越严重。

13、其他气体成分：水蒸气和氧存在时可加速氢腐蚀。材质：钢中含碳量增加时，氢腐蚀程度加剧；晶粒粗大的钢材氢腐蚀敏感性较小；ICr5Mo、ICr9Mo、奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢在炼油装置常见工况下对高温氢侵蚀不敏感。3）敏感材料及易腐蚀设备和管道敏感材料：碳钢、合金钢。易腐蚀设备及管道：加氢进料加热炉、加氢反应器等临氢高温部位设备，以及相关的高温管道等部位。2.1.2 高温H2和HzS腐蚀D腐蚀机理在温度高于260时，氢气环境中碳钢或低合金钢等与硫化物反应发生的腐蚀，氢的存在会增加高温硫化物腐蚀的程度。通常表现为均匀减薄，同时生成FeS保护膜，膜层大约是被腐蚀掉的金属体积的5倍，并可能形成多层膜；金

14、属表面保护膜因结合牢固且有灰色光泽，易被误认为是没有发生腐蚀的金属。2）影响因素温度：铁基合金的硫化物腐蚀通常在金属温度超过260C时开始发生，温度越高，腐蚀越快。合金元素：一般而言，铭含量越高，合金耐硫化物腐蚀能力越强，但铝含量低于9%时，对材料耐腐蚀性能提高意义不大。按耐蚀性能由低到高排列：碳钢、低合金钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢。氢分压：临氢条件下硫化物腐蚀产生的保护性膜的稳定性被破坏，钝化能力下降，腐蚀加快。存在高氢分压时，腐蚀速率比无氢或低氢分压环境下的硫化物腐蚀速率高得多。硫化氢分压：腐蚀速率随硫化氢分压的增加而增大，硫化氢体积分数在1%以下时，随着浓度的增加腐蚀速率增加；浓度超

15、过1%,腐蚀速率不再变化。3）敏感材料及易腐蚀设备和管道敏感材料：碳钢，低合金钢，铁素体不锈钢，奥氏体不锈钢。易腐蚀设备及管道：在加氢处理部分和异构脱蜡部分中处理含有H2+H2S介质，且温度高于260C的所有设备和管道。包括反应器、加氢产物换热器以及相关管道等部位。2.1.3 环烷酸腐蚀1）腐蚀机理在177Cc427C温度范围内，环烷酸对金属材料的腐蚀：2RCOOH+FeFe（RCOO）2+H2低流速凝结区，碳钢、低合金钢和铁素体不锈钢的腐蚀表现为均匀腐蚀或点蚀；对于高流速区可形成局部腐蚀，如孔蚀、带锐缘的沟槽。2）影响因素酸值：腐蚀速率随烧相酸值增加而增大，酸值通常用中和值或总酸值表征；原油中不同环烷酸其腐蚀性不同，腐蚀速率与总酸值的关系不能完全对应，由实际介质成分决定；温度：当烧相介质的使用温度在218C400C范围内，腐蚀较为常见，且随着温度升高，腐蚀速率增大；硫含量：煌相中的硫可能与钢材反应生成硫化亚铁保护膜，从而减缓环烷酸的腐蚀；流速：随流速升高，腐蚀速率增大；相态：两相流（气相和液相）、湍流区、蒸馈塔的气相露点部位腐蚀严重；材