Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Коррозионные отказы на установках изомеризации

03.04.2019

Установки изомеризации предназначены главным образом для получения компонента бензина — углеводородов парафинового ряда изостроения, введение которых в бензин существенно повышает его октановое число. Значимость этих установок особенно возросла после 2001 г., когда был полностью прекращен выпуск этилированного бензина. Сущность процесса заключается в каталитическом превращении легких нормальных парафиновых углеводородов в соответствующие углеводороды с разветвленной цепью. Процесс изомеризации может быть использован также на предприятиях нефтехимии для получения сырья нефтехимического синтеза.

По технологическому оформлению установки изомеризации НПЗ напоминают установки гидроочистки и каталитического риформинга. Сырьем этих установок могут служить фракции C4, C5 и C6 с установок ГФУ, а также наиболее легкая часть прямогонного бензина (головка) с установок АВТ. На рис. 2.7 принципиальная технологическая схема процесса каталитической изомеризации фракции C5, которая до конца 90-х годов использовалась на Ярославском НПЗ.
Коррозионные отказы на установках изомеризации

Фракция н-пентана с установки ГФУ смешивалась с водородсодержащим газом, ВСГ. Смесь н-пентана и ВСГ проходила через межтрубное пространство ряда теплообменников 1, где постепенно нагревалась до температуры 340'С. Далее газосырьевая смесь (ГСС) поступала в печь 2, где ее температура повышалась до 450°С. Из печи ГСС направлялась в реактор 3, где на катализаторе происходит высокотемпературная изомеризация н-бутана. Давление в реакторе — около 3,5 МПа. Температура, при которой происходит основная реакция изомеризации, зависит от типа применяемого катализатора и может колебаться от 330 до 480°С. Продукты изомеризации — газопродуктовая смесь (ГПС), затем охлаждались в трубном пространстве теплообменников 1 до 100°С, потом в холодильнике воздушного охлаждения 4 и водяного охлаждения 5 приблизительно до 35°С. После этого ГПС поступала в сепаратор 6, где при этой же температуре происходило отделение ВСГ от нестабильного изомеризата. Последний далее выводился на газофракционирующую установку — ГФУ, для разделения пентанов, а ВСГ направлялся на адсорбционную очистку на цеолитах в адсорбер 7 и затем снова — на смешение с сырьем.

На установках изомеризации в большинстве случаев используются катализаторы, близкие по своей природе к катализаторам гидроочистки и риформинга. В связи с этим так же, как и при эксплуатации установок гидроочистки и риформинга, на установках изомеризации в принципе возможно превращение хлор-, серо-, азот- и кислородсодержащих соединений с образованием соответственно HCl, H2S, NH3, H2O и продуктов их взаимодействия между собой и с материалом оборудования. Однако все эти соединения за исключением сероводорода, как правило, отсутствуют в головной прямогонной фракции и тем более в узких фракциях индивидуальных углеводородов. Исключение составляют прямогонные фракции, полученные из нефти, в которую хлорорганические соединения были искусственно введены при добыче. В таком случае, также как и на установках гидроочистки, наблюдается существенное увеличение содержания хлороводорода в газопродуктовой смеси и нестабильном изомеризате. Вследствие этого аппараты и трубопроводы, контактирующие при эксплуатации с этими средами в условиях, при которых возможна конденсация влаги, подвергаются сильной общей и язвенной коррозии. Проблема усугубляется присутствием в среде сероводорода, активизирующим действие соляной кислоты. К аппаратам, наиболее подверженным коррозии, в этом случае относятся холодильно-теплообменное оборудование по линии изомеризата, сепаратор и соответствующие технологические трубопроводы. Скорость коррозии превышает 10 мм/год и может достигать, как и на установках гидроочистки, 2—4 мм в неделю.

В случае отсутствия в средах установки искусственно введенных хлорсодержащих соединений основную опасность представляет сероводород. ВСГ, используемый на установке, может содержать десятые доли процента сероводорода, что, как правило, значительно меньше, чем на установках гидроочистки. Соответственно и неприятности, связанные с присутствием этого компонента и среде на установках изомеризации, обычно не столь существенны. Так, скорость электрохимической коррозии углеродистых и низколегированных сталей под действием влажного сероводорода не превышает 0,15 мм/год.

Высокотемпературная сероводородная коррозия представляет существенную опасность. Если печной змеевик изготавливается из жаростойких материалов типа 15Х5М или других хромистых низколегированных сталей, то он в значительной степени подвергается ВТСК, порой даже не успев выработать свой проектный срок службы. В значительной степени от BTCK страдают также змеевики теплообменников 1, выполненные из углеродистых и низколегированных марганцовистых сталей типа 16ГС. В ряде случаев из-за существенных коррозионных поражений змеевики этих теплообменников также приходится менять ранее истечения проектного срока службы.

Водяные холодильники страдают от воздействия оборотной воды. В случаях отсутствия ингибиторной защиты наблюдается сильная язвенная коррозии трубных пучков, поражение трубных досок.

Относительная «чистота» сырья установок изомеризации снижает коррозионную опасность для оборудования, но не снимает проблему коррозии полностью.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: