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板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢

20-06-01换热器清洗技术围观25

简介 连续重整装置板式换热器出的原油质量较差。板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢,原料在反应过程中含有大量的有机氯和NH。生成NH4C1结晶盐等结垢物质,堵塞换热器板壳侧。注水除垢会对316不锈钢

连续重整装置板式换热器出的原油质量较差。板式换热器清洗公司石油化工厂换热器清洗除垢,原料在反应过程中含有大量的有机氯和NH。生成NH4C1结晶盐等结垢物质,堵塞换热器板壳侧。注水除垢会对316不锈钢设备造成“C”腐蚀和潜在的硫酸腐蚀。在原设备厂家提供的化学清洗指导方案的基础上,结合现场实际情况,丰富和完善了化学清洗技术方案,避免了氯化物应力腐蚀损伤和硫酸腐蚀潜在损伤,实现了清焦除垢板式换热器,不受任何腐蚀损坏,达到保护设备的目的。

1概况

E101连续重整板式换热器是重整反应产物与原料混合物之间的换热设备。通过热交换,可以降低反应产物的温度,提高原料混合物的温度。E101是石化公司连续重整的核心设备之一。其进料段和反应产物入口段被堵塞。该设备不仅决定了公司扩建装置的处理能力,还影响到全厂上游项目的产量,进而影响到公司的整体经济效益。

连续重整装置预加氢原料主要为直流石脑油。在预加氢反应器中,原料中的硫、氮、氧、片剂、铅等杂质通过预加氢脱除,硫、氧、氮、氯转化为H2S、H2O、NH3、HCl、5i |和铅,经预加氢催化后吸附在催化剂上脱除。在此过程中,烯烃同时变得饱和。CCR板式换热器结垢、结盐,停堆阶段发生硫酸腐蚀。

2连续重整板式换热器腐蚀及结垢

2.1连多硫酸腐蚀

机组停运期间,设备通道内残留的硫化物与空气中的水和氧反应生成硫酸,导致设备通道腐蚀。板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢,反应器的工作温度为370——415,奥氏体不锈钢的敏化温度超过430。在正常工艺中,复合奥氏体不锈钢不会敏化。在超温焊接过程中,可能发生局部敏化和残余应力。一般认为奥氏体不锈钢处于敏化状态。奥氏体不锈钢在敏化状态下产生晶界附近的碳化物34(Cr23C6),导致晶界不良。加氢装置停车检修时,反应器内有硫化物、水和氧气,金属硫化物水解生成硫酸。在拉应力和硫酸的作用下,奥氏体不锈钢的敏化区首先发生硫酸晶间腐蚀,然后在应力作用下,设备的这些薄弱部位发生硫酸应力腐蚀开裂。反应式如下:

H2S+H20+02——h2sxo6(x=3,4,5):当含有硫杂质的设备和管道在停车过程中暴露于空气和湿气中时,会形成FES+H2S+H20+02?h2sxo6(x=3,4,5)硫酸和亚硫酸。在这种酸性环境中,一些敏感材料(碳质量分数为10%以下的奥氏体材料)在敏化(370-815Y长期操作)后的晶间腐蚀和开裂与敏化焊接处理类似,而低碳、低钛的奥氏体不锈钢在敏化区长期稳定会导致材料的晶间腐蚀和开裂。板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢,根据nacerp01——70的推荐做法,减少PTA消除的方法包括:在暴露于空气中后立即停机并用苏打水冲洗设备以中和硫化物;在停机期间用干氮气吹扫以防止暴露于空气中。

2.2结盐成因

板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢,氯腐蚀是重整加氢装置的另一种腐蚀形式,其危害不亚于硫腐蚀。重整预加氢系统含C1”。有机C1——与塔顶气体一起进入燃料气,造成设备和管道腐蚀。板式换热器易结盐,在成盐部位(铉盐结晶条件为160~220Y)形成大量白色结晶氯化氢,导致预加氢系统后下游装置设备及管道结垢堵塞腐蚀,盐酸水解后形成,腐蚀加剧。氯的来源主要有两种:转化炉原料油(石脑油)中的氯一般在20 | xg/g以上,可多次达到1000jxg/g。这部分氯主要由生产过程中注入原油的各种注入剂带入,为保持重整催化剂的活性,应保证通过水氯平衡注入反应系统的氯(如二氯乙烷和三氯乙烷)。

一般来说,硫化氢的存在对金属腐蚀影响不大,不会对设备造成威胁,因为硫化氢和铁反应生成的FES可以沉积在金属表面形成保护膜。注入原料油和重整催化剂的氯一般为有机氯,不会对设备造成腐蚀。经重整加氢后,这部分氯转化为具有较强腐蚀性的CI——,油中的有机硫(硫醇、硫髓)变成无机硫。会对H2S+HC1+H2O体系产生循环腐蚀。HC1的存在破坏了FES的保护膜,加剧了金属的腐蚀,导致了恶性循环。当SO2和SO3与水相遇时,会形成H2SO3和H2SO4,从而加剧板式换热器和系统管道的腐蚀。具体反应过程如下:。

H2S+Fe——>■FeS+H2

FeS+HC1—>FeCl2+H2S

S2-和Cl-继续和NH;反应生成铉盐

2NH;+S2-―>(NH4)2S

nh;+cr—>NH4C1

板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢,板式换热器的工作温度为103——512℃,刚好在不锈钢敏化温度范围内,因此板式换热器长期使用存在很大的安全风险。板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢,为了更好地了解系统中硫酸腐蚀的可能性和风险,建议在维修期间分析系统中沉积物和腐蚀产物的化学成分,并确定焊缝的硬度。当硬度大于hrc22时,应进行相应的热处理和消除应力处理。无论溶液状态为敏化状态,H2S都可能发生应力腐蚀开裂,硫化物应力腐蚀开裂为穿晶型,氯化物应力腐蚀开裂一般为沿晶型,酸和Cl——是SCC的促进剂,而碱(pH值为10.4)用于去除SCC。应注意铬的监测和控制,以防止氯化物应力腐蚀,这需要在试剂的选择和配伍方面作出努力。

本公司板式换热器的腐蚀产物为氯丙烷、硫化丙烷、氯化亚铁和硫化亚铁的混合物。在不影响设备安全、不造成设备损坏的前提下,必须进行化学清洗和疏浚处理。

3化学清洗

板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢,连续重整装置的腐蚀大多发生在低温(温度不超过120乜)、含水、容易被堵塞的部位,具有一定的局部性。例如,空冷器管束、热管预热器、新氢压缩机入口、燃料气系统及含硫污水系统等处,属于典型的电化学腐蚀。腐蚀特征有孔蚀、冲蚀和应力腐蚀等,对于反应器还表现为氢脆、裂纹、氢鼓包和脱碳等。

在石化装置中,由不锈钢高合金材料制成的设备,一般是高温高压氢气环境下的反应器内衬和内部构件,以及储罐、换热器、管道、加热炉管等,容易发生硫酸应力腐蚀,特别是在加氢脱硫、加氢裂化、硫磺回收、催化重整等装置系统中采用的奥氏体钢设备。板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢,一般来说,这些设备在高温、高压、缺氧、缺水等干燥条件下运行时不会形成硫酸。当设备在运行过程中发生硫腐蚀时,设备表面会产生硫化物,在机组停运时,当氧气(空气)和水进入时,与设备表面产生的硫化物反应生成硫酸(h2sx06)O。设备停机时,无工作压力和拉应力(包括残余应力和外加应力)。在硫酸和拉应力作用下,奥氏体不锈钢等高合金产生敏化状态,并可能发生应力腐蚀开裂。板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢,不锈钢高合金材料制成的设备表面在运行过程中与环境中的硫化氢和活性硫反应生成FES。

Fe+H2S―>FeS+H2

Fe+S—FeS(高温条件下)

当设备停运或检修时,系统中的温度降低,外界大气就会进入,设备表面与大气中的氧和水分充分接触,发生反应生成连多硫酸。

3FeS+502►Fe2O3•FeO+3SO2

so2+h2o—H2SO3

H2SO3+02——AH2SO4

FeS+H2SO3—>H2SxO6+H2S+Fe2O3

H2SO4+FeS—>FeSO4+H2S

H2SO3+H2S—>H2S,O6(其中*=3,4,5)

板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢,在催化裂化装置、脱硫装置、加氢裂化装置、硫磺回收装置和催化重整装置中,硫酸(PTA)和亚硫酸是石油加工技术中考虑的主要因素。板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢,当含有硫杂质的设备和管道在停机期间暴露在空气和湿度中时,会形成硫酸和亚硫酸盐。在这种酸性环境中,某些敏感材料(碳质量分数10%以下的奥氏体材料)经敏化处理(370-815龙长期操作)后(类似于敏化焊接处理)的晶间腐蚀和开裂,以及在敏化区具有长期低碳和低钛元素稳定性的奥氏体不锈钢会导致材料晶间腐蚀和开裂。根据nacerp01——70的推荐做法,减少PTA消除的方法包括:在暴露于空气中后立即停机并用苏打水冲洗设备以中和硫化物;在停机期间用干氮气吹扫以防止暴露于空气中。板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢

原则上应按本方法的具体要求消除氯盐、铉盐等,包括板式换热器板束壳程结晶盐,消除硫化亚铁的危害,避免硫酸腐蚀。根据以上分析,石化公司连续重整装置E101板式换热器的化学清洗方法主要包括循环清洗、软化水冲洗和干燥三个步骤。板式换热器清洗公司,石油化工厂换热器清洗除垢


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