连续重整装置氯腐蚀问题及对策分析

李元元

关键词：连续重装装置;氯腐蚀

0 前言

连续重整装置在运行的过程中，会受到客观因素以及人为因素的影响，不可避免的出现一些氯腐蚀情况，连续重整装置主要出现的氯腐蚀部位：重整分馏系统、重整氢气系统、催化剂再生低温部位。近年，各装置在运行期间出现了各类氯腐蚀问题，出现管道以及设备出现堵塞情况，对装置安全性产生了一定影响[1]。为了确保连续重整装置安全、稳定运行，需要对氯腐蚀问题原因进行深入分析，并在此基础上采取有效措施给予解决，保证连续重整装置的正常运行。

1 连续重整装置的氯来源

重整催化剂是以γ-Al2O3为载体、全氯型的多金属或双金属催化剂。这些催化剂均具有双功能的催化性能，即金属活性和酸性活性，其中催化剂的酸性活性是由催化剂上的氯提供的。氯主要来源于重整进料及催化剂中。一般再生催化剂氯含量控制在1.1%，重整进料氯含量控制不大于0.5μg/g。正常运行中重整反应系统中的氯主要流失在重整生成油及产氢中，再生单元中氯主要流失在烧焦烟气中，氯流失后需要进行补氯，此过程正常情况在催化剂氧氯化区进行。催化剂的酸性功能催化剂载体与氯组元的氧桥发生交换反应，以此在氧化铝载体表面中固定氯。此种反应具有一定可逆性，能够在水氯摩尔比中以及温度中进行有效的转化，通过转化达到平衡，当系统水含量超标时，会加速催化剂的氯流失。因此，一般控制重整反应系统循环气水含量在15-35μg/g，保证系统在运行中保持正常的湿度，确保催化剂中的氯保持适宜含量[2] ，

2 连续重整装置的氯腐蚀问题

2.1 重整油分馏系统氯腐蚀

在重整反应中，会有一定量的氯流失，其中流失的氯会通过脱氯罐进入到重整分馏系统中。一般控制脱氯后氯含量其保持在0.5μg/g，但通过脱戊烷塔精馏后，生成油中少量氯化氢在塔顶浓缩，塔顶低温部位氯含量相对较高，因此重整生成油中的氯的腐蚀位置主要在重整稳定塔顶，其中塔顶温度相对较低，在水冷器与空冷器管束中会有结晶物产生，系统中含有的少量水与HCl作用产生强酸性腐蚀。在运行的过程中，随着时间的不断推移，在分馏系统中塔顶氯含量会逐渐增多，增加到一定量的情况下会出现腐蚀、堵塞情况。如果系统中出现水含量超标，导致生成油中的氯元素过多，极易导致脱氯罐出现氯穿透问题，会使分馏系统腐蚀速度加快。有装置发生空冷管束出现腐蚀穿孔、水冷器出现泄漏、阀门腐蚀以及管线腐蚀以及塔顶回流泵过滤器腐蚀、结铵盐、密封损坏等现象，如果在腐蚀严重的情况下会直接使装置停止运行[3]。某装置将脱戊烷塔顶干气并入燃料气管网燃烧，因塔顶气含氯，在燃料气管线中形成铵盐，在孔板、调节阀、阻火器处堵塞严重，曾多次在各燃料气管线阻火器处清理出铵盐，后因燃料气管线堵塞严重，只能将燃料气管线切出处理，导致被迫停炉处理。某装置将脱戊烷塔顶干气送至增压机入口回收，造成增压机入口过滤器堵塞严重。

2.2 重整氢气系统氯腐蚀

连续重整装置氢气脱氯罐一般设置在增压氢气后，在循环及增压氢气中也会由于氯腐蚀产生影响。装置在实际运行时，氢气系统有不同程度的腐蚀情况，但也是产生轻微的氯腐蚀以及铵盐结晶等情况，其中铵盐结晶主要是在重整产物分离罐破沫网、循环氢气压缩机入口过滤器、重整进料换热器、增压机入口过滤器位置出现，同时在压缩机中一些部件多少也会产生与铵盐结晶较为相似的物质，并且此种物质在进料换热器管程也会出现。在对铵盐结晶以及类似铵盐结晶物质进行化验的过程中，由化验结果显示，结晶中有较多氯离子。

2.3 再生循环气干燥器氯腐蚀

催化剂再生烧焦过程中会发生氯流失，在使用催化剂再生循环气干、冷循环技术的装置，一般含氯的再生烟气进行碱洗塔或脱氯罐脱氯后进入干燥器系统去除水分后返回再生烧焦区，脱氯前的系统为高温运行，一般不易发生氯腐蚀问题，脱氯后的再生干燥气控制氯化氢含量不高于0.5mg/m3，干燥器采用变温吸附，吸附的水分的干燥剂在再生时将水解析出至水冷器冷却后进入水分离罐将水脱出，少量水与循环气中含有的氯化氢产生强酸性腐蚀，某装置运行中出现再生循环气干燥器水冷器泄漏多次、干燥器水分离器器壁减薄、水分离器罐底腐蚀穿孔、干燥器程控阀法兰面腐蚀及罐底相关管线腐蚀泄漏等现象，因腐蚀泄漏造成再生单元多次停工处理。

3 连续重整装置氯腐蚀对策

3.1 重整油分馏系统氯腐蚀解决措施

严格控制进料中的氯、氮、水含量;随着催化剂比表面积下降，催化剂持氯能力下降，定期分析重整催化剂比表面积以及氯含量，并且在此基础上对重整循环氢中的水以及HCl含量进行定期检测，根据催化剂氯损失情况以及催化剂比表面积下降趋势，确定催化剂更换时间[4];重整生成油采用脱氯罐脱氯后进入分馏系统，对于脱氯罐体积较小的装置可进行改造更换体积较大脱氯罐;建议对重整生成油脱氯剂根据脱氯剂寿命及脱氯后产品氯含量及时更换，并且设为双罐串联运行，能够有效解决更换过程中产生的氯腐蚀问题;采用高效脱氯剂;关注分馏塔顶气体氯含量、重整生成油脱氯后氯含量;监控塔顶空冷、水冷、回流泵运行情况;脱戊烷塔以及脱丁烷塔中铵盐堵塞严重时，可采用间断性在塔顶及进料补入少量水冲洗铵盐，但尽量避免经常注水，导致腐蚀加重;对于塔顶干气氯腐蚀、结铵盐情况，有装置采用塔顶干气增加脱氯罐脱氯，增上后效果较好。

3.2 气路腐蚀解决措施

在对重整生成油中气路腐蚀问题进行解决的过程中，需要从根本上对其进行处理，可有效避免出现铵盐堵塞情况。对水氯摩尔比进行严格控制，避免出现水氯失衡，避免系统中水量过多或者再生注氯量过大情况，以此减缓催化剂氯流失速度，减少循环气中HCl量。脱氯之后，应控制氢气中氯的体积分数，一般情况下不能大于0.5μL/L，能够满足装置运行要求。运行过程中监控循环氢压缩机入口过滤器、重整进料换热器、增压机入口过滤器压降，对于重整进料换热器压降问题，可以适当提高管程进料温度，减缓铵盐结晶。

3.3 再生循环气干燥器氯腐蚀解决措施

某装置发生在干燥器水分离罐罐底穿孔后，更换新罐后将罐内部、干燥器水冷器管束加防腐涂层进行处理，投用后定期检测罐壁厚及水冷器运行情况，运行情况良好;水冷器、分离器及相关管线材质升级，采用双相钢等;分离器罐底有水后，排水保持常开，保证罐底不存水，减少水在罐底停留时间，分离器罐底腐蚀;定期监控水分离罐底水氯离子、铁离子和pH;实时监控干燥器相关设备腐蚀情况;使用脱氯效果更好的再生烟气脱氯剂，或者增加脱氯剂更换次数，可根据水分离器底水性质作为更换脱氯剂依据。

4 结语

综上所述，连续重整装置在运行的过程中，氯腐蚀时有发生，会对装置气路以及油路系统正常运行产生影响。为此，在为了提高装置的运行质量，需要根据实际问题进行分析，从不同方面采取针对性措施解决氯腐蚀问题。

参考文献：

[1]路则超，竺家培，秦卫龙等.氯对连续重整装置运行影响及生产优化[J].炼油技术与工程，2018（09）：14-17.

[2]溫必稳，邱建然.分析连续重整装置的氯腐蚀问题及对策[J].中国化工贸易，2019（017）：209.

[3]刘达.连续重整装置的腐蚀与控制[J].化工管理，2019（011）： 135-136.

[4]管生洲，邓瑞珍，张国祥.预防连续重整装置再生注氯线堵塞的措施分析[J].化学工程与装备，2018（010）：55-56.