催化分餾塔頂循段腐蝕原因分析與對策

薦保志，曹士偉

（廣東石化公司，廣東揭陽 515200）

1 原料性質

該裝置原料主要為常底重油、減壓渣油和蠟油，混合后原油硫含量為0.2132 wt%左右，酸值為0.03 mgKOH/g 左右,有機氯含量高達36.76 mg/L。

2 頂循流程

頂循環回流油從分餾塔頂頂循抽出斗抽出，經過頂循環油泵、換熱器、空冷器冷卻至約6570左右返回分餾塔頂循段上部液相分布器。

3 泄漏情況

3.1 頂循管線泄漏情況

頂循線設計材料為20#無縫鋼管，2014年6月頂循管線出現第一次泄漏，截至2019年6月先后出現5 次泄漏。頂循管線泄漏情況見表1，各漏項編號具體位置見圖1。

表1 頂循泄漏情況統計

圖1 泄漏點位置圖

3.2 塔壁泄漏情況

2016年8月20日分餾塔頂循段熱電偶根部焊道腐蝕減薄開裂，2017年5月13日分餾塔頂循抽出口補強圈焊道和淚孔泄漏，2015年1月15日頂循抽出板人孔下部人孔脖和補強圈的焊道邊緣出現砂眼。

3.3 塔內件腐蝕情況

2016年大修發現頂循抽出斗腐蝕嚴重，部分進行更換；2019年大修發現塔頂塔壁和內構件腐蝕嚴重，頂循抽出斗上方塔板腐蝕穿孔，抽出斗焊縫及本體多處腐蝕穿孔，支撐圈焊縫腐蝕穿孔，塔壁、塔盤支撐梁均勻腐蝕0.30.5 mm。之后將抽出斗材料升級為06Cr13Al。

4 原因分析

4.1 頂循油及冷凝水腐蝕性介質分析

對頂循油及凝結水進行化學分析，分析結果見表2。

4.2 分餾塔頂實際操作參數。

采集2014年以后的操作參數，具體數值見表3。

4.3 腐蝕原因分析

由于原油中有機氯含量較高，對原油品質和后續加工裝置（包括常減壓蒸餾、加氫裝置、催化裂化、石腦油預加氫裝置）影響極大，有機氯在加工過程中，在不同條件下分解形成HCl，在設備和管道形成鹽酸露點腐蝕、氯化銨結鹽堵塞及垢下腐蝕。從采樣分析結果可以看出，頂循腐蝕主要是由原油加工過程中產生的氯離子造成的。

表2 頂循分析結果

依據分餾塔頂循環油的操作條件，由于分餾塔頂頂循抽出溫度一般為130135，如果是增產柴油方案，塔頂溫度控制更低（105110）。根據Antoine（安托萬）常數修正公式可得水的沸點和壓力對應關系，根據計算結果，塔頂壓力在0.22 Pa（絕）時，其相對應水的沸點為117,而此時的塔頂頂循抽出溫度一般為130135，在此種環境下，抽出塔盤不存在凝結水。但是，分餾塔頂溫度在115118，基本對應水的沸點溫度，部分水出現凝結，在頂循填料段出現凝結水。

表3 近5年分餾塔頂循系統工藝操作參數

5 改善方案

（1）改善工藝操作條件：提高分餾塔塔頂循環抽出溫度，由原來的135140升高至150160。被抽出的水大量蒸發，從塔頂逸出，大大減小水的液相存在可能，促進HCl 和H2S 揮發，降低酸性介質濃度。

（2）對塔體進行擴徑，并將填料改為塔板，減少汽油干點低控對頂循腐蝕的影響。

（3）對頂循段材料進行升級，塔體采用06Cr13Al 復合板，內件材料選用06Cr13Al。