重整裝置吸附工藝氯腐蝕問題的分析解決

近年來，美國UOP公司開發(fā)了新的氯處理技術(shù)chlorsorb吸附技術(shù)，用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的堿洗技術(shù)。這種吸附技術(shù)比堿洗技術(shù)流程簡單，操作維護(hù)起來更加方便，設(shè)備投資也更節(jié)省。但由于有氯的存在，如果設(shè)備管道布置不合理或者操作不當(dāng)造成介質(zhì)溫度低于露點溫度，會造成管道及設(shè)備的氯腐蝕情況發(fā)生。文章對如何避免氯腐蝕問題進(jìn)行了分析。

1 吸附工藝

圖１　Chlorsorb工藝示意

將自再生器頂部出來的再生煙氣經(jīng)放空氣冷卻器冷卻后直接進(jìn)入分離料斗下部的氯吸附區(qū)（見圖１），與自分離料斗上部（預(yù)熱區(qū)）下來的待再生催化劑在氯吸附區(qū)充分接觸、相互作用，完成對再生放空氣中的大部分HCl和Cl2高效吸附，補(bǔ)充催化劑在反應(yīng)過程中需要的水氯平衡和氯流失，氯化物在放空氣中含量降到10mg/m3。

2設(shè)備管道腐蝕情況

從放空氣冷卻器到分離料斗這一段由于工藝吸附的需要，要求介質(zhì)溫度比較低，有可能由于介質(zhì)溫度低于露點溫度而出現(xiàn)氯離子，設(shè)備管道容易腐蝕；空氣預(yù)熱器前的高溫段由于介質(zhì)溫度比較高不容易發(fā)生腐蝕情況，但一些非介質(zhì)流動盲區(qū)由于操作或者安裝不當(dāng)也容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

01低溫段腐蝕狀況

表１為某裝置各股物料的操作溫度。

表１　再生氣溫度

物料211設(shè)計溫度為138  溫度和壓力接近蒸汽露點容易發(fā)生氯析出。加上極端天氣溫度，所以在空氣冷卻器冷端出現(xiàn)腐蝕裂紋如圖：

圖２　空氣冷卻器冷端發(fā)生腐蝕

02腐蝕發(fā)生原因

此裂紋出現(xiàn)在放空氣冷卻器冷段封頭的上部，此處并沒有伴熱，內(nèi)部介質(zhì)流通狀況不好，如果此處介質(zhì)溫度控制過低，或者環(huán)境溫度驟降，導(dǎo)致此處介質(zhì)溫度低于露點溫度，出現(xiàn)凝液，部分氯化物轉(zhuǎn)換成氯離子。放空氣冷卻器的材質(zhì)為0Cr17Ni12Mo2，相當(dāng)于ASEM 316。凝液中氯離子使不銹鋼表面的鈍化膜受到破壞，在拉伸應(yīng)力的作用下，鈍化膜被破壞的區(qū)域就會產(chǎn)生裂紋。

03防治措施

最簡單的辦法就是提高材質(zhì)，但是勢必增加成本，所以從其他方面入手，減少氯離子積累，冷凝器設(shè)置一定的傾斜度是形成的氯離子液體及時從內(nèi)部流出減少腐蝕，還有就是提高冷凝器內(nèi)部溫度，使得氣體還沒有達(dá)到露點從冷凝器表面析出，這里的措施就是在低于露點的腐蝕段加保溫，改進(jìn)后如下圖所示：

圖３　空氣冷卻器的安裝要求

04　高溫段腐蝕現(xiàn)象

高溫段應(yīng)該沒有腐蝕，但是在取樣口由于溫度低，而且有盲區(qū)存在所以也出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象如圖4

圖４　取樣管道腐蝕

措施如圖５取樣示意為取樣安裝的基本要求，取樣一定從工藝管道管頂引出，從取樣點到工藝母管的距離最短取完樣后要對管道進(jìn)行吹掃，避免再生氣在盲區(qū)的殘留。

圖５　取樣示意

3　結(jié)語

總之，Chlorsorb吸附技術(shù)作為傳統(tǒng)堿洗技術(shù)的升級技術(shù)，改善了傳統(tǒng)的堿液中和工藝，能夠?qū)⒃偕鷼庵械穆戎匦挛?，同時補(bǔ)充了重整催化劑的氯含量，實現(xiàn)了氯的內(nèi)部循環(huán)，是一項清潔生產(chǎn)的友好技術(shù)。但是對吸附溫度的控制非常重要，溫度過高過低都不合適。一旦布置不合理，或操作不當(dāng)造成介質(zhì)溫度低于露點溫度時，極容易發(fā)生氯離子腐蝕問題。要想避免腐蝕的發(fā)生，除了用更高等級的鋼材，還要有合理的安裝布置，做好完善的保溫伴熱措施，特別是對一些非介質(zhì)流動的盲區(qū)要足夠的重視。做好這些防護(hù)措施，管道及設(shè)備的腐蝕完全可以解決。