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    陶瓷規整填料在石化裝置改造中的耐腐蝕效應
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    陶瓷規整填料在石化裝置改造中的耐腐蝕效應

    2019-08-04      閱讀:
    在煉油和許多石化原料或產品的分離過程中,許多物料是有腐蝕性的·為解決填料腐蝕而引起的設備事故、產量下降·甚至停工停產而帶來的經濟效益不佳等問題,一些石化企業已采用昂貴的不銹鋼、合金鋼或者鈦材代替碳鋼制成的填料,造成設備貴,工程造價成長。但在生產使用中發現腐蝕問題。尤其是酸堿氯離子大量存在的情況下更是如此。隨著我國開始煉制中東和印尼進口的高含硫原油和國內原油繼續變重變稠,高溫環烷酸及HS嚴重地腐蝕著常、減壓蒸餾裝置。我們知道,原油中的酸值大于0.5mg KOH /g時,在一定溫度下環烷酸即能對設備產生腐蝕。當溫度在270一280 ℃腐蝕為劇烈溫度升到343 ℃時,由于環烷酸的大部汽化,腐蝕才減弱。如果此時腐蝕仍繼續增加,這種腐蝕則是硫化物造成的,腐蝕原因是環烷酸直接與金屬作用的結果。同時環烷酸還與硫化亞鐵起作用.兩者都生成可熔于油的環烷酸鐵。
    金屬表面生成的Fes膜本來具有一定的保護作用,但環烷酸的存在又破壞了Fes膜。生成的環烷酸鐵被沖走,游離出來的1--12S又與無保護膜的表面金屬再起反應更加劇了設備的腐蝕。前些年有的煉油廠在煉制遼河高酸值原油中·一年內因設備多處腐蝕穿孔而發生火災,給煉油廠的長周期穩定進行帶來了大的壓力。減壓塔的二線軸段以下至洗滌段,采用0· 8到1. Omm厚 lc過8N工材質的英特洛克斯填料,一個周期就需更換,在減三線和洗滌段不到一個周期就己將填料腐蝕成碎片。若采用2一0.4mm厚度的金屬板波填料更難承受這種嚴重腐蝕。由于腐蝕造成填料破碎堆積,破壞了氣液流通的通道和填料表面積,也增加了減壓塔的壓降,破壞了塔的操作。另外·根據目前市場經濟價格計算,更換減壓塔減三線和洗滌填料,以06400mm減壓塔計,一次將需 140一180萬元,給企業帶來了沉重的經濟損失。這里還沒有計算拔出率造成的損失·由于腐蝕限制了金屬板波填料應用,使得金屬孔板波紋填料的越性不能在有些原油分餾中發揮。
    由陶瓷材料制成的板波紋填料以其耐腐蝕耐高溫的特性越來越受到石化企業的青睞。中加合資湖南安沙尼傳質設備有限公司所生產的瓷板波紋系列產品,不正在國內數百座內可靠運行,而且以每年遞增50萬美元勢頭出囗歐美十余個。通過每年的研究,已開發出一種輕質強化瓷板波紋填料(已申請,號為93110676,1)。該填料先進·采用計算機控制燒結,具有質輕(比重為普通瓷的60%,125Y型波紋每立方重度250公斤左右)、價廉(不銹鋼絲網填料價格的60 ‰)、分離效率高、抗壓強度好等點,是耐酸、耐氯離子、抗HS、環烷酸腐蝕的理想填料。
    〈一)·某廠七萬噸/年醋酸裝置脫水塔是該裝置精餾單元主要設備之一,自1987年建成投產以來·由于塔內緊固件、降液板、受液盤以及塔器支撐圈等塔內件存在嚴重腐蝕,常達不到設計工藝指標,維修頻繁,耗資較大,不影響產量和裝置能耗,而且造成環境污染。為解決醋裝置長期未得到解決的難題,該廠先在必500mm醋酯甲酯塔改造中試用了350Y孔板波紋填料,效果滿意,緊接著在0L8米高32米的醋酸脫水塔中全部采用該填料取代了60層篩板,同時配置合理的液體分布器。至今運行二年多,操作平穩,各項工藝指標良好,設備腐蝕問題從根本上得到解決。一年回收醋酸244噸,節約蒸氣448噸,減少中和用燒堿169噸,加上減少的排污費,共計增加經濟效益 179萬元。該項工業應用技術已于1993年12月17日通過了石化總公司鑒定(3)。
    〈二)·某煉油化工廠催化重整裝置原料預加氫系統,由于氯離子存在產生稀鹽酸,造成設備管道經常腐蝕穿孔,每年管線檢修更換10次以上。注氨后氯化氨又造成氫壓機管線結晶堵塞,生產難以正常。90年10月該廠設計所設計了一個0800mm氣相脫氯塔,采用4傭Y陶瓷波紋填料·運行至今再未出現設備管道線腐蝕穿孔堵塞現象。
    (三).某煉油廠催化裂化裝置是該廠石油二次加工的主要過程。由于石油中含有一定的硫·在催化裂化反應過程中,轉變生成硫化氫和硫醇等形式存在于產品和污水中。硫化物的腐蝕性強· 以及其生成鹽易結晶,曾使催化裂化裝置的液態烴堿洗和污水處理過程難以進行。該廠采取了篩板式混合柱一次通過的堿洗工業脫硫,由于液化氣和堿混合不均勻,液化氣的含H2S量難以合格,每天都要換堿,耗堿量達5噸/天,約50噸/天堿液要排放掉。不勞動強度大,而且造成環境污染。 1985年,該廠改用不銹鋼絲網波紋填料充填混合柱,效果比較好·換堿時間延長到五天,堿耗量降到1噸/天。但是填料腐蝕問題還是解決不了,一般三個多月就散架成碎片。1986年9月,該廠用 4傭Y陶瓷波紋填料取代了金屬絲網,脫硫效果一樣,但很好地解決了金屬填料無法解決的嚴重腐蝕問題,
    該廠污水氧化脫硫裝置02米氧化塔原設計采用的填料是活性炭。由于污水含鹽雜質多,活性炭機械強度差,裝置運行幾個月,活性炭就變成了碎沫.造成堵塞,裝置無法運行下去。該廠根據液化氣堿洗使用陶瓷波紋填料的經驗,1986年又將活性炭改為陶瓷波紋填料。實踐證明陶瓷波紋填料可以滿足污水氧化脫硫指標要求,在蒸汽風量耗量不增加的情況下,脫硫效果與活性炭填料相當· 解決了堵塞問題。陶瓷規整填料用于石化裝置脫硫技術成功,引起了石化總公司有關部門的重視· 中石化填料塔技術協作組于1990年在大連七廠召開了煉油廠使用陶瓷波紋填料脫硫技術交流會· 緊接著一些煉油廠紛紛采用了此項工藝。
    四,用陶瓷材料代替金屬材料制造的板波紋填料用在、減壓塔洗滌段和減三線處,既發揮了板波紋填料的越性,又能抗高溫環烷酸及H;s腐蝕。北方某廠一0 3,2米常壓塔原設計處理量為 200萬噸/a.多年來實際處理量一直徘徊在160萬噸/a左右。1994年6月中旬,由美國格里奇公司進行設計改造,采用125Y輕質強化孔板陶瓷波紋填料進行充填,據保守估計處理量至少也能達到 230萬噸/a。

    結束語

    我國是世界陶瓷發源地,在廣博的中華大地上,蘊藏著大量土資源。湖南醴陵的瓷土耐酸變達99.8%。以鋁硅基陶瓷制成的規整填料,廣泛適用于多種有腐蝕的介質的提純和分離。如 CH3COOH、CH202、CH30H.也適用含HCL、H2S04、HN03、Br等溶劑的。尤其適用于熱敏性物料在真空中分離。當今在各種材質制作的新型高效填料各顯神通,爭奇斗艷的形勢下,陶瓷規整波紋填料必將以良好的耐腐蝕效應成為眾多高效填料中的佼佼者。
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