基于偏最小二乘法的加氢换热器NH_4Cl结晶温度预测模型

为解决加氢装置换热器中NH_4Cl结晶机理不清、结晶温度预测难、实际指导关联性差的问题,以某加氢改质装置换热器失效为研究对象,采用工艺过程模拟,基于实际操作工况进行工艺计算分析,明确加氢换热器NH_4Cl结晶失效风险,揭示NH_4Cl结晶沉积腐蚀机理,同时确定换热器NH_4Cl结晶温度主要影响因素。运用偏最小二乘法构建多变量下加氢换热器NH_4Cl结晶温度预测模型。结果表明,换热器E1103A/B中存在NH_4Cl结晶风险,结晶温度为188℃。反应流出物系统中压力、氯含量及氮含量是影响NH_4Cl结晶温度的主要因素,所建立的预测模型具有良好的精度(最大相对误差为2.73%,平均相对误差MRE为1.34%,均方根误差RMSE为3.09),实现了NH_4Cl结晶温度的定量预测。     

加氢高压换热器腐蚀泄漏分析及对策

某公司2号汽柴油混合加氢装置原料S、N、Cl杂质含量较高,自开工以来反应产物/低分油高压换热器E102A多次发生腐蚀泄漏。从该换热器的泄漏现象、腐蚀原因、改进措施三方面进行分析认为,换热器的腐蚀泄漏是由管程内NH_4Cl盐垢板结引起的,进而引起管束的垢下腐蚀,加氢原料有机氯含量高是引起高压换热器结垢和腐蚀的主要原因,保证合理的注水量和注水水质是解决高压换热器管程腐蚀的关键,在高压注水中加入高温缓蚀阻垢剂,可以有效减缓加氢装置高压换热系统的结垢和腐蚀。     

加氢装置高压换热器腐蚀成因分析

分析指出，加氢装置高压不锈钢换热器E-204／3，4管束管板处的腐蚀，主要是由于NH4Cl＋NH4HS结晶后产生的垢下腐蚀造成，并分析了垢下腐蚀的原因，提出减少垢下腐蚀的措施。     

加氢装置高压换热器失效分析及铵盐腐蚀结晶温度的变化规律研究

通过分析某煤柴油加氢装置高压换热器（E-104）管束失效案例,初步判断系统存在铵盐垢下腐蚀风险。建立了反应流出物系统的仿真模型,由此分别计算失效换热器管程、壳程发生铵盐结晶的风险,结果表明：所研究系统中不存在NH₄HS结晶风险;系统铵盐结晶温度随腐蚀性元素含量的提高稍有提高;在原工况、新工况下,热高压分离气系统的NH₄Cl结晶温度分别为177℃和181℃,冷低压分离油系统的NH₄Cl结晶温度分别为178℃和182℃,在原工况操作条件下,E-104的管、壳程均存在NH₄Cl结晶的风险。通过正交试验确定各因素对NCl结晶温度的影响程度由高到低的顺序为：Cl元素含量＞N元素含量＞系统气相流量＞系统操作压力,并进一步得到NH4Cl结晶温度随Cl、N含量的变化规律,利用此规律进行预测将大大提高对NH4Cl结晶温度的预测效率。     

常压塔顶换热器系统流动腐蚀失效分析及预测研究

针对某炼油厂的常顶换热器频繁失效的问题,首先运用化工工艺模拟软件仿真获得了常压塔顶换热系统的物性参数及油、气、水三相分率随温度的变化关系,并通过计算得出常压塔顶换热系统露点温度和NH_4Cl的结晶温度,其次运用传热计算软件对常顶换热器进行传热计算,获得了换热器管、壳程的流体以及管壁的温度分布规律,并通过对失效换热器解剖分析,验证预测结论的可靠性。结果表明:常顶换热器失效的主要原因是露点腐蚀及NH_4Cl结晶垢下腐蚀,其中HCl露点腐蚀是造成换热器管束腐蚀的最直接因素;在选取的工况下,换热器中露点温度为105.5℃,主要出现在距离换热器壳程进口1.2 m处;NH_4Cl结晶温度为113℃,主要出现在距离换热器过程进口0.6 m处的位置。     

加氢裂化高压换热器的腐蚀泄漏及对策

以加氢裂化高压换热器E3403为研究对象,从工艺参数、设备选型及工程设计等方面进行分析,确定换热器腐蚀失效的机理,并提出了有针对性的解决措施.分析表明:换热器的主要失效原因为NH4 Cl结晶引起的垢下腐蚀,原料油携带的氯和氮是产生NH4 Cl结晶的主要因素.为确保换热器长周期安全稳定运行,提出了以下防控措施:在电脱盐过...     

加氢高压空冷器腐蚀原因分析及对策

某公司2 Mt/a加氢裂化装置高压空冷器腐蚀问题严重,已影响到装置的安全生产。通过对高压空冷器进行剖管检查分析,认为该高压空冷器失效的主要原因是NH_4Cl结晶局部腐蚀、垢下腐蚀及NH_4HS冲蚀管束引起的腐蚀泄漏。提出了控制工艺指标(原料氯质量分数不超过2μg/g,氮质量分数不超过0.12%)、升级材质和增加截断阀等防护措施。     

加氢反应流出物中铵盐腐蚀及预防

随着加工原油的劣质化,加氢原料中S,N和Cl等腐蚀介质含量的增加,铵盐产生的腐蚀在加氢装置中更加突出。在2013年炼油区大修中,对加氢联合装置反应流出物中铵盐腐蚀情况进行了调查,主要检查了高压空冷器和高压换热器等重要设备的铵盐腐蚀情况,对各装置反应流出物铵盐腐蚀原因进行分析后提出在低腐蚀系数(Kp)环境下,保证NH4HS质量分数低于4%和监控铁离子含量的措施。     

柴油加氢改质装置高压换热器腐蚀原因分析

柴油加氢改质装置反应流出物/反应进料高压换热器由于操作温度低,导致氯化铵在换热器管束(0Cr18Ni10Ti)内结晶析出,造成垢下腐蚀。通过分析该换热器腐蚀原因,从工艺操作和设备防腐角度,提出了延长换热器管束使用周期的建议。     

基于工业大数据的加氢装置高压换热器腐蚀预警系统开发

针对加氢装置高压换热器因受原料影响而产生的铵盐垢下腐蚀、流动腐蚀等问题,利用大数据技术,基于企业的工业数据,构建了加氢装置高压换热器腐蚀预测模型,并开发了高压换热器腐蚀预警系统。该系统在某石化公司2~#柴油加氢装置实现了上线运行,并成功实现该高压换热器腐蚀的预警,提高了企业的生产运行能力,为企业平稳生产提供了保障。     

润滑油加氢高压换热器腐蚀分析与防护

某石化公司0.2 Mt/a润滑油加氢装置定期检查中，发现加氢高压换热器管程存在严重腐蚀现象，主要集中在换热管下半部温度较低区域，经腐蚀产物分析，主要是NH₄Cl结晶垢下腐蚀。对装置运行状况分析表明，影响NH₄Cl结晶因素主要有原料油中氯含量、换热器注水效果、换热器操作温度等。在换热器防腐升级改造中，采用专用脱氯剂，有效降低了原料油的氯含量，提高管程出口温度降低了NH₄Cl结晶的可能性，改善注水冲洗效果降低了NH₄Cl浓度及在换热面停留时间，材质升级改造提高了换热面金属抗腐蚀能力。升级改造后的3 a运行期间，换热器管程侧未出现铵盐结晶，防止了铵盐垢下腐蚀的发生，保证了润滑油加氢装置的正常运行。     

高压换热器内腐蚀原因的判别与预防

对润滑油高压加氢装置循环氢/热高分油气换热器内腐蚀进行宏观检测、远场涡流检测、常规涡流检测以及垢样分析,采用热力学定量计算判定了腐蚀原因,并提出了相应的预防措施。结果表明,腐蚀集中在管程出口处以及靠近管板部分的换热管,腐蚀产物中存在大量氯化铵盐结晶,腐蚀发生的原因为氯离子腐蚀和NH4Cl盐垢下腐蚀。实践表明在管壳程温度相对较低工况时,将注水由空冷前改为换热器管程入口前,并适当提高注水量和循环氢流量可以有效消除管程内的氯化铵盐,防止管束堵塞,在正常生产中严格控制管程出口温度不低于135℃,可以防止液态水的生成,消除氯化铵盐溶解带来的对奥氏体不锈钢敏感的氯离子腐蚀、铵盐垢下腐蚀和电化学腐蚀。     

热高分气/混合氢换热器腐蚀分析与选材研究

热高分气/混合氢换热器作为加氢装置关键设备之一,长期处于高温、高压及各种腐蚀环境下。该换热器多次因铵盐堵塞换热管或垢下腐蚀致使换热管穿孔,造成装置非计划停车。文章对某高含H_2S装置热高分气/混合氢换热器(E1105)进行详细的铵盐垢下腐蚀及氯化物应力腐蚀分析,并对该腐蚀环境下换热器的选材进行研究,对材料提出具体的技术要求及腐蚀试验要求。     

渣油加氢装置汽提塔顶空冷器的腐蚀泄漏分析

针对A炼油厂渣油加氢装置汽提塔顶空冷器(EA-3001)管束首端焊口腐蚀泄漏状况,展开了检测和分析研究,明确了管束端部胀口铵盐聚集形成垢下腐蚀是造成泄漏的原因。汽提塔上部及其冷凝冷却系统发生腐蚀的原因在于自反应系统来的反应产物中一般含有H_2S,NH_3和Cl~-等腐蚀性介质,通过加氢反应形成NH_4HS和NH_4Cl,在温度压力降到一定程度结晶析出,再加上工艺操作引起管束偏流以及露点腐蚀,导致了空冷EA-3001发生铵盐腐蚀泄漏。建议严格控制原料中的氮含量,改善空冷器前注水措施,调整好注入量,以减少铵盐的生成,保证装置的安全稳定运行。     

加氢精制装置高压换热器泄漏原因分析

从工艺操作及设计条件方面对中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司2号加氢精制装置高压换热器E1103在装置运行期间发生两次泄漏的原因进行了分析。核算结果表明:开工期间注水量在3 t/h左右,低于7. 7 t/h,说明开工期间在换热器管束内形成了NH4Cl结晶;失效分析报告表明:换热管材质合格,换热管失效原因为铵盐与水反应形成腐蚀介质,产生腐蚀。综上分析泄漏原因:工艺反应中生成的NH4Cl或NH4HS结晶铵盐在原设计注水条件下不能完全溶解在水中,在装置运行期间造成铵盐冲刷腐蚀;停工期间换热器长期存放于有水环境中,铵盐造成垢下腐蚀的点蚀。最后从注水量、换热器线速、停工过程中优化操作以及停工后对换热器进行保护性处理等方面提出了解决措施,从而保证换热器长周期运行。     

1．8Mt／a蜡油加氢脱硫装置高压空冷器腐蚀分析和控制

介绍中国石化镇海炼化分公司1．8Mt／a蜡油加氢脱硫装置高压空冷器的腐蚀情况,判断该空冷器存在典型的NH．HS,NH4 Cl垢下腐蚀,在出口底板处还形成了高速冲刷腐蚀。对腐蚀原因进行了详细的分析,结果表明,该空冷器设计的入口流速偏高、出口管线和空冷器变频器的非对称布置导致介质偏流、实际工况下装置加工原料的硫、氮含量峰值远远高于设计值,实际的Kp值大于0．5,注水量偏少,脱硫净化水回用带入氯离子,从而导致铵盐部分结晶形成垢下腐蚀。管箱隔板的平衡孔结构加剧冲刷腐蚀,导致管箱底板穿孔。阐述了装置所采取的系统性的控制措施,并对其效果进行了考察,提出了进一步的强化和改进措施。     

高压加氢装置热高分换热器管束腐蚀原因分析

分析了中国石油克拉玛依石化公司润滑油高压加氢装置热高分油气/循环氢高压换热器不锈钢管束腐蚀泄漏的原因。通过宏观检测、涡流检测、材质分析、腐蚀产物分析等技术手段,认定由于在管束内形成NH4C l结晶,导致垢下腐蚀和紊流状态下的冲蚀。从技术上和管理上提出了应对措施,通过控制材质升级、工艺温度调整、增加工艺注水点等,确保了设备的长周期运行。     

加氢处理系统NH4Cl结晶沉积预测及优化防控

通过热力学计算获得NH₄Cl结晶反应的平衡曲线,分析冷换设备中NH₄Cl结晶沉积机理;针对某石油化工厂典型加氢反应流出物冷却分离工艺,运用Aspen仿真软件建立多相平衡体系,计算获得气相中K_p即p_HCl×p_NH3随温度的变化曲线;结合二者建立加氢反应流出物冷却分离系统NH₄Cl结晶预测模型,计算获得含不同N、Cl质量分数进料的NH₄Cl结晶温度,并提出基于NH₄Cl 结晶沉积预测的冷却分离系统注水优化方案。结果表明,冷换设备中NH₄Cl结晶沉积存在自加速过程,典型工况下NH₄Cl结晶温度在155~205℃范围,主要发生在热高压分离高压换热器和空冷器内;根据进料N、Cl的质量分数预测NH₄Cl结晶温度,并及时移动注水位置和调节注水量,可有效防止NH₄Cl结晶沉积及垢下腐蚀。     

板式换热器的腐蚀结垢与化学清洗

连续重整装置板式换热器由于炼制原油的劣质化,加工原料中含有大量的有机氯,和反应过程中的NH_4~+生成NH_4Cl结晶盐等结垢物,堵塞换热器板程和壳程,注水清垢又会对316不锈钢设备造成Cl-的腐蚀和潜在的连多硫酸腐蚀.在设备原制作厂提供的化学清洗指导方案基础上,结合现场实际状况,丰富和完善了化学清洗技术方案和避免发生氯化物应力腐蚀损伤以及连多硫酸腐蚀潜在危害,从而实现板式换热器清焦除垢的同时,板式换热器不受到任何的腐蚀损伤,达到保护设备的目的。     

加氢装置设备腐蚀与防护

介绍了在炼制高硫原油过程中加氩装置的设备腐蚀形态,分析了腐蚀机理及危害。造成加氢装置设备腐蚀的主要介质有H_2,S,H_2S,NH_4HS和NH_4Cl等,其腐蚀形态主要有氢损伤、奥氏体不锈钢连多硫酸应力腐蚀开裂、Cr-Mo钢的回火脆化、H_2S腐蚀以及NH_4HS和NH_4Cl的腐蚀。合理选材、正确的制造安装、严格操作、必要的工艺防护和定期检测维修可使腐蚀得到控制。