催化汽油铜片腐蚀原因分析及解决措施
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汽油铜片腐蚀不合格的原因分析及对策摘要:通过实验室试验及分析检测,确定了催化精制汽油铜片腐蚀试验通不过的原因是多硫化物.对多硫化物产生的原因进行研究表明汽油铜片腐蚀不合格与精制过程中的纤维膜接触器无关,而与进入精制系统前汽油中所携带的单质硫有关,通过采取一系列措施有效地根治了汽油铜片腐蚀不合格的现象。
关键词:铜片腐蚀;活性硫化物;催化裂化精制汽油1 汽油铜片腐蚀原因分析引起铜片腐蚀的原因主要来自以下三方面:1.1分析操作是否规范:分析操作过程中所用试管、量具、容器不洁净,采样时没有排放干净、油品静置时间不足、过滤不好,以及铜片制作过程不规范等,都会造成铜片腐蚀不合格。
解决的方法是规范分析过程的操作。
1.2是否含有腐蚀性杂质:腐蚀性杂质一般是指样品在精制过程中夹带的水、碱或其它极性溶剂。
这类腐蚀一般是由于精制工艺段乳化或沉降罐沉降时间不足造成的。
一般表现为:馏出口腐蚀不合格,而成品罐采样时腐蚀减轻或变好。
解决的方法是改善反应条件以减轻乳化,或增加沉降分离时间。
1.3油品精制是否彻底:脱除酸性化合物是油品精制的一个重要目的,铜片腐蚀就是酸性化合物脱除程度的控制指标。
汽油或液化气中的酸性化合物基本上有酸性氧化物和活性硫化物两类。
活性硫化物包括元素硫、硫化氢及硫醇、硫酚(统称为硫醇性硫)。
酸性氧化物和硫化氢的酸性较强,都容易通过碱洗从油品中除掉。
相比之下,硫醇性硫的酸性较弱,单靠碱洗脱硫醇需耗费大量的碱液,生成大量的恶臭碱渣,一般通过催化氧化过程将硫醇转化为二硫化物。
常温下元素硫既不和碱反应又不和酸反应,很难从油品中除掉,所以,造成油品铜片腐蚀的多数原因是由元素硫引起的。
元素硫单独存在时,仅0.34ppm就可造成明显的灰黑色腐蚀。
元素硫来源有两方面,一是原油中自身带有的,这种情况一般很少见;二是硫化氢在脱硫醇过程这个弱的氧化环境下产生的,这是形成元素硫腐蚀的主要原因。
元素硫形成的反应方程式如下:H2S +OH-→ HS-+ H2O HS- +H2O + O2 → S + OH-元素硫及其硫化物引起铜片腐蚀情况:(1)硫化氢腐蚀:硫化氢为无色、有臭味的酸性气体,在水中溶解度很小,但在汽油中的溶解度较大。
针对石油化工设备腐蚀原因提出的解决办法为了保障石油化工行业的可持续发展,平衡化石油工企业的经济效益与社会效益就必须重视其本身的内在问题。
对石油化工行业来说机械设备腐蚀实际上有着非常严重且突出的影响,而这种腐蚀性问题在化工企业中实际上又非常的普遍。
文章以石油化工设备腐蚀机理与原因着手,分析与研究优化设备防腐能力的有效措施。
标签:石油化工;机械设备;防腐措施1 石油化工设备腐蚀类型1.1 依据腐蚀介质分类由于石油化工设备接触的介质不同,腐蚀原因也不同。
一些石油化工设备与腐蚀性气体接触,腐蚀性气体会对石油化工设备起到一定的作用,并对石油化工设备产生一定的腐蚀性损伤。
一些石油化工设备长期与土壤接触,土壤有一定的湿度,空气中会发生氧反应,对石油化工设备产生腐蚀。
也有腐蚀性介质,如电解质和非电解质。
1.2 根据腐蚀状态分类其它物质的接触时间、接触面积、数量和浓度会对石油化工设备产生不同程度的腐蚀。
部分石油化工设备会发生局部腐蚀,腐蚀部位不会扩散,而是与其他物质接触腐蚀部位。
一些石化设备的腐蚀将更加严重,不仅与其他物质接触,而且还会在原有腐蚀的基础上蔓延,扩大腐蚀范围,进而整个石化设备都会产生腐蚀,甚至可能报废石化设备。
2 石油化工设备腐蚀发生原因与机理2.1 腐蚀原因2.1.1 内在因素导致石油化工设备出现腐蚀情况的内在因素有很多,分别为:个别金属缺少足够的抗腐蚀能力,而石油化工设备往往需要使用大量的各种各样金属来满足生产要求,这些防腐能力差的材料就会成为腐蚀的侵入点,导致设备逐渐老化与被腐蚀;相对来说粗晶粒金属的被腐蚀速度要远高于细晶粒金属。
比如不锈钢就有着比铸钢更强的耐腐蚀能力;表面粗糙度更低的零部件有着更好的抗腐蚀性能离,这是因为氧化膜能够提高耐腐蚀性能力;开口、缝隙、死角等部位往往有着更快的金屬腐蚀速度。
2.1.2外在因素外在因素实际上是石油化工设备腐蚀非常主要的因素,很多石油化工生产所用材料和介质都有一定腐蚀性,这些介质的化学种类、化学成分、水分、浓度、pH值、含氧量都会引发机械设备遭到腐蚀侵蚀。
重油催化裂化装置对其配套设备所造成的腐蚀作用,贯穿整个原油加工过程,并逐渐成为了缩短生产设备使用寿命、降低产品质量、引发安全事故的主要原因,因此,需要深入分析催化裂化装置的腐蚀原因,并积极寻求相应的防护措施,以强化原油加工过程的可靠性,提升装置的生产力水平。
一、催化裂化装置腐蚀原因分析1.H2S-H2O腐蚀环境H2S-H2O腐蚀环境即低温H2S环境,该类型的腐蚀环境通常形成于原油二次加工过程中的轻油部分,能够直接造成应力腐蚀开裂和泄漏。
一般来说,这种腐蚀环境往往具备四项主要特征,即环境温度低于(60+2P)℃,其中P为压强、H2S分压在0.035KPa以上,溶解度在10μg/g、环境PH值在9以下或含有HCN、环境介质的温度在水露点温度以下或介质本身含液态水,综合上述特质,H2S-H2O腐蚀环境普遍存在于分馏区、吸收稳定区、工艺管线内,尤其是吸收稳定区,在炼油厂生产中常见的稳定区油气分离器中液面计接管泄漏,就是典型的H2S-H2O环境腐蚀。
2.含硫烟气腐蚀含硫烟气主要是指重油在加工过程中所产生的催化烟气,该烟气中往往会含有SO2、SO3,虽然其在气态条件下并不会对设备造成腐蚀问题,但在经过低温区域时,烟气发生冷凝,会使烟气中SO3与水生成稀硫酸,附着在设备表面,发生露点腐蚀。
3.冲刷腐蚀从本质上来看,冲刷腐蚀属于一种金属磨损,该类型腐蚀问题形成的主要原因在于设备内表面与流体之间高速相对运动时,导致的磨损现象,常见于管道、设备内壁、阀门等位置,如炼油厂中存在的催化剂循环斜管膨胀节波纹管泄漏故障、油浆系统管线泄漏等,都属于典型的催化剂冲刷腐蚀。
而这种腐蚀问题经常会造成管壁减薄甚至设备泄漏,且冲刷现象基本无法避免,因此,冲刷腐蚀已经成为了原油加工过程中危害较大的腐蚀问题。
4.冷却水腐蚀换热器作为催化裂化装置的重要组成部分,其主要作用是降低油品温度,以便于物料进入下一个加工环节,而换热器中用于冷却物料的水,都是循环利用的。
加氢裂化轻石脑油铜片腐蚀不合格的原因分析与对策发布时间:2022-09-19T06:53:03.821Z 来源:《中国科技信息》2022年5月10期作者:姚峰闫智斌李西峰陈荣张猛[导读] 本文针对四川石化公司加氢裂化装置轻石脑油产品铜片腐姚峰闫智斌李西峰陈荣张猛中国石油四川石化有限责任公司四川成都 611930摘要:本文针对四川石化公司加氢裂化装置轻石脑油产品铜片腐蚀不合格的问题进行分析,发现主要原因是轻石脑油中硫化氢含量高,通过全面优化调整装置工艺运行参数进行,尽量脱除轻石脑油中的硫化氢,该问题得到了有效解决。
关键词:加氢裂化轻石脑油铜片腐蚀硫化氢中国石油四川石化有限责任公司蜡油加氢裂化装置由反应部分、分馏部分、石脑油分馏部分、脱硫部分、公用工程等部分组成,为双剂串联一次通过加氢裂化工艺。
来自脱硫化氢汽提塔的塔顶液进入脱乙烷塔、脱丁烷塔后与来自分馏塔顶的汽油混合进入石脑油分馏塔进行分馏,轻石脑油产品自石脑油分馏塔顶采出。
2021年10月3日装置突然出现轻石脑油铜片腐蚀不合格,然后间歇性波动,导致轻石脑油不能参与汽油调和,只能作为乙烯原料,造成全厂汽油调合难度增加。
1 原因分析产品轻石脑油甚至重石脑油的腐蚀不合格,一般是由于反应脱硫醇效果差和分馏分离效果不好,导致硫化氢携带所致[1] 。
轻石脑油博士试验不通过的主因在于轻石脑油携带了痕量的硫化氢协调硫醇所引起,只要脱除了硫化氢,博士试验就可以通过[2] 。
装置通过采样化验分析,发现轻石脑油铜片腐蚀不合格主要是由于轻石脑油中硫化氢含量高造成。
装置的轻石脑油作为汽油调和控制铜片腐蚀不大于1级,由化验分析结果可以看出,若轻石脑油中硫化氢含量达到20ppm以上,就很难通过铜片腐蚀,因此必须尽可能脱除轻石脑油中的硫化氢。
从工艺流程上来分析,石脑油分馏塔进料由两部分物料组成,一路为分馏塔顶石脑油,另一路为脱丁烷塔底油,因此,轻石脑油中硫化氢高的主要原因:一是汽提塔顶回流罐中溶入过多硫化氢,汽提塔顶回流罐液相为脱乙烷塔进料,脱除硫化氢后进入脱丁烷塔,脱丁烷塔脱除液化气后进入到石脑油分馏塔,造成石脑油塔顶的轻石脑油硫化氢高;二是汽提塔底液中硫化氢未充分汽提脱除,富含硫化氢的汽提塔底液进入分馏塔,然后进一步进入到石脑油分馏塔,造成石脑油塔顶的轻石脑油硫化氢高;三是脱硫后干气携带部分硫化氢,被作为吸收剂的重石脑油携带至石脑油分馏塔,造成轻石脑油硫化氢高。
目录一、催化重整工艺流程 (1)二、装置主要腐蚀介质 (2)三、装置主要腐蚀机理 (2)1.化学腐蚀 (2)2.电化学腐蚀 (3)3.冲刷腐蚀 (3)4.应力腐蚀 (4)5. 缝隙腐蚀 (4)四、催化重整易腐蚀部位 (4)五、防腐对策 (7)1.选材 (7)2.工艺防腐 (8)3.腐蚀监测 (9)六、腐蚀案例 (10)催化重整设备腐蚀机理及防护措施摘要催化重整作为现代炼油厂的主要生产装置,在石油炼制工业中被广泛应用,随着现代采油与炼油技术的发展,在催化重整装置中由于原料与工艺原因,产生了一系列的腐蚀问题。
本文主要从催化重整装置腐蚀产生的原因,腐蚀物的来源以及腐蚀机理、防护措施等方面进行了讨论。
关键词:催化重整;腐蚀;防护措施前言催化重整:在有催化剂作用的条件下,对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程叫催化重整。
石油炼制过程之一,加热、氢压和催化剂存在的条件下,使原油蒸馏所得的轻汽油馏分(或石脑油)转变成富含芳烃的高辛烷值汽油(重整汽油),并副产液化石油气和氢气的过程。
重整汽油可直接用作汽油的调合组分,也可经芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯。
副产的氢气是石油炼厂加氢装置(如加氢精制、加氢裂化)用氢的重要来源。
近年来,油田为了提高原油产品,广泛的采用了各种助剂:破乳剂、酸化剂、降凝剂等,其中有些有机物不易溶于水,热稳定性好,难以通过电脱盐的方法脱除。
再加工过程当中,石脑油加氢后,重金属和砷被吸附在催化剂上,而有机硫、氮、氧、氯化物则转化成硫化氢、氨、水、氯化氢。
在露点温度以上或干燥环境中,HCl、H2S对设备的腐蚀程度较低,但在露点温度以下,H2S、HCl和水可形成酸液,产生HCl+H2S+H2O体系的循环腐蚀。
一、催化重整工艺流程催化重整是以C6-C11石脑油馏分为原料,在一定的操作条件和催化剂的作用下,烃分子发生重新排列,使环烷烃和烷烃转化成芳烃或异构烷烃,同时产生氢气的过程。
催化重整装置以生产高辛烷值汽油为目的,其工艺流程主要包括原料预处理、重整反应、芳烃分离部分(包含二甲苯分离、苯抽提和C6加氢等几个部分)和催化剂再生部分四部分。