[发明专利]一种适用于加氢空冷器铵盐流动沉积的检测和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域设备系统的流动腐蚀在线监测，具体地说是涉及一种适用于加氢空冷器铵盐流动沉积的检测和控制方法。

背景技术

自1959年Chevron公司发明的Isocracking加氢裂化技术投用以来，经过六十多年在全世界范围内的迅速发展，加氢裂化反应流出物空冷器(Reactor Effluent Air Coolers，简称REAC)系统在石油化工领域占据重要地位。随着我国加入WTO，中东高硫劣质原油的进口逐年增加，与之对应的是许多炼油企业的加氢裂化装置相继进行了高硫扩能改造，随后发生了多起加氢REAC系统管束的穿孔泄漏事故，严重影响了炼油企业装置的正常运行，经济损失惨重。

加氢REAC系统的腐蚀失效问题由来已久，国外最早针对加氢REAC系统的失效调研统计起始于1968年，其中R.L.Piehl在API炼油会议上将REAC出口管道的失效定性为冲刷腐蚀失效，给出的解决办法是给定临界流速控制冲蚀，但亦同时指出pH值大于7的碱性溶液中硫化物的腐蚀是造成冲刷腐蚀的主要原因，其中NH₃、H₂S的含量、氯化物、氰化物和氧化物可能会对腐蚀具有一定影响，但尚未给出具体的定量影响规律。此后，随着国际上加氢REAC系统的管束泄漏问题不断涌现，1975年，NACE T-8委员会委托R.L.Piehl就加氢REAC管束的腐蚀问题对数十家炼油厂的40余套装置进行了调研，调查结果表明：加氢REAC系统的腐蚀问题与NH₄HS浓度呈现显著的线性关系，即NH₄HS＜2％时，腐蚀较轻，当NH₄HS浓度逐渐增大时，腐蚀加剧，2％的NH₄HS浓度可视为加氢REAC系统腐蚀的一个重要转折点。1976年，NACE T-8委员会各大炼油企业更为广泛的加氢REAC系统流动腐蚀失效案例并进行统计分析，确定将工艺介质的流速、腐蚀因子Kp值(Kp＝H₂S(mol)％×NH₃(mol)％)和含硫污水的NH₄HS浓度作为加氢REAC系统腐蚀的主要控制参数。1996年，Unocal/UOP的Harvey and Singh为了进一步研究REAC和相联管道腐蚀方面的影响因素，在全球范围内针对46套加氢装置进行更为深入的调研，调研集中在了加氢REAC系统的操作条件影响上，例如工艺流程、进料中的气体流动速率、杂质含量(H₂S、NH₃、Cl^-、CN等)、注水过程等，给出了以进料量、速率、反应器效率、流速和温度、压力及管束内流动面积等参数为主体的REAC腐蚀评价体系。然而Harvey and Singh的调研结论并未形成控制加氢REAC腐蚀的创新体系，不足之处仍在于缺少腐蚀机理的定性分析和对腐蚀位置的定量准确预测，基于生产提出的加氢REAC腐蚀控制方法局限性很大。2002年和2004年，API在以往调研结果的基础上，先后推出了加氢REAC系统设计、制造、选材、运行、检验指南API 932-A、API 932-B，明确提出将REAC系统管束流速控制在4.6m/s～6.1m/s，Kp值小于0.5、NH₄HS浓度小于8％，推荐将管束系统材质升级为Incoloy825，可有效控制REAC系统的腐蚀，应用中发现，尽管完全按照上述控制参数进行设计，加氢REAC系统的失效仍然频繁出现。