廢酸再生裝置開工問題探究

張麗麗

摘要：介紹了中國石油化工股份有限公司洛陽分公司廢酸再生裝置運行現狀，對大負荷生產難題進行分析，提出了相應的解決措施。通過增加硫磺裝置至廢酸再生裝置的酸性氣跨線，將酸性氣在裂解爐中裂解制酸，解決了裝置硫平衡問題。對廢酸再生裝置干吸單元進行改造，生產w（H2SO4）為93%的硫酸，實現w（H2SO4）98%和w（H2SO4）93%兩種硫酸產品的生產，滿足烷基化裝置用酸的同時，停止水務部w（H2SO4）93%硫酸外購，節約成本，增加效益。

關鍵詞：廢酸再生烷基化硫磺回收硫酸酸性氣生產改造

引言

實施汽油無鉛化、降低燃料中硫含量、改進汽油中苯、芳烴、烯烴、柴油中的多環芳烴等組成性質，不斷提高車用燃料質量，是機動車尾氣污染綜合治理的重要組成部分。

1結構材料及結構形式

1.1結構材料

在材料選用方面，由于廢酸再生裝置的生產過程中會有硫酸、酸霧等腐蝕性介質的泄漏，相比于鋼結構，混凝土結構的耐腐蝕性能要更優越。根據《工業建筑防腐蝕設計規范》GB50046-2008中（以下簡稱“防腐蝕規范”）3.1.4、3.1.5及3.1.6及附錄C“防腐蝕涂層配套”可知：常溫下，氣態介質及固態介質（含氣溶膠）作用時，鋼筋混凝土及鋼材均可配以適當的防腐蝕涂層配套使用，但液態介質作用時，則不能采用鋼結構。所以在材料選用上，盡量以混凝土結構為主，鋼結構為輔。

1.2結構形式

以下根據筆者負責設計的某“原油加工優化增效改造”項目廢酸再生裝置的建、構筑物給出結構形式的建議：

（1）裝置管廊主體采用鋼框架結構，底層泵房采用混凝土框架結構，泵房柱頂轉換鋼柱時，可采用外包式柱腳或外露式柱腳。

（2）凈化構架采用鋼筋混凝土框架結構，考慮其上設備的檢修及更換，可根據設備尺寸及配管專業要求設置局部鋼平臺。

（3）干吸構架采用鋼筋混凝土框架結構，考慮其上設備的檢修及更換，可根據設備尺寸及配管專業要求設置局部鋼平臺。

（4）二氧化硫風機房采用鋼筋混凝土排架結構，可根據配管專業要求設置局部鋼平臺。

（5）轉化區樓梯間采用鋼框架結構。

（6）酸堿中和池及排水溝采用鋼筋混凝土結構。

（7）廢酸儲罐基礎采用鋼筋混凝土圓筒式基礎。

（8）設備基礎，除小型立式設備及泵基礎（邊長小于2m）采用素混凝土基礎外，其余可采用鋼筋混凝土基礎。

2裝置主要問題

裝置運行過程中，出現如系統熱量損失較大致使一級反應器入口溫度達不到設計指標，廢酸噴槍腐蝕嚴重使用壽命短，焚燒爐預熱風溫度達不到設計指標，高溫除塵器壓差大等問題。

2.1一級反應器入口溫度達不到設計指標

一級反應器入口溫度設計值為420℃，高溫除塵器溫度設計值為500℃。而實際運行過程中二者分別為400℃和450℃。

2.2酸槍腐蝕嚴重

廢酸進料分布于焚燒爐東西兩側，2019年2月4日裝置開工，因腐蝕的原因，東側酸槍在4個月內更換3次，西側酸槍更換1次。東側酸槍更換的時間分別為2月14日、4月24日和6月11日，西側酸槍更換的時間4月24日。

3防腐設計

3.1一般規定

在腐蝕性環境下，結構設計應符合下列規定：

（1）防腐蝕設計首先應以預防為主，盡量從源頭上減少腐蝕性介質的泄漏。如上續專業可加強工藝管線、設備接口及法蘭連接處的密封，減少腐蝕性介質的泄露，進而減少后續防腐蝕的壓力。

（2）要根據各類材料的特性，合理選擇結構材料。如對于易接觸酸霧、硫酸或堿液的部位，應根據上續專業提供的介質含量及相對環境濕度，參考防腐蝕規范，分別確定介質對結構材料的腐蝕性等級，進而確定結構材料的要求及選用合適的防腐蝕涂層配套。

3.2混凝土結構的防腐蝕設計

混凝土結構的防腐蝕設計應符合下列規定：

（1）混凝土的基本要求：最低混凝土強度等級，強腐蝕時取C40，中腐蝕時取C35，弱腐蝕時取C30;最小水泥用量，強腐蝕取340kg/m3，中腐蝕取320kg/m3，弱腐蝕取300kg/m3;最大水膠比，強腐蝕時取0.4，中腐蝕時取0.45，弱腐蝕時取0.50;最大氯離子含量（水泥用量的百分比），強腐蝕時取0.08;中、弱腐蝕時取0.1。

（2）裂縫要求：強腐蝕時，裂縫控制等級為三級，裂縫限值為0.15mm;中、弱腐蝕時，裂縫控制等級為三級，裂縫限值為0.20。

（3）鋼筋的混凝土保護層最小厚度：強腐蝕時，板、墻為35mm，梁、柱為40mm，基礎為50mm;弱、中腐蝕時，板、墻為30mm，梁、柱為35mm，基礎為50mm。

（4）當樓板上的預留孔有可能接觸腐蝕性介質時，孔洞邊梁與孔洞邊緣的距離不宜小于200mm，當上續專業要求必須在孔洞邊緣布置邊梁時，梁底面及側面宜設置玻璃鋼或樹脂玻璃鱗片涂層。

（5）主要承重構件的縱向受力鋼筋不宜小于16mm，預埋件宜與受力鋼筋隔離。

（6）外露的預埋件，可根據腐蝕性等級設置防護層。可采用30～50mm厚的樹脂或聚合物水泥的混凝土、10～20mm厚的樹脂或聚合物水泥的砂漿、1～2mm厚的玻璃樹脂鱗片膠泥、200～320μm厚的防腐蝕涂層等。

4結語

高溫除塵器的濾棒積灰并不是全部都是硫酸鐵，一定溫度下是硫酸鹽和金屬氧化物混合狀態，大部分已經是氧化物，只是由于溫度過低（比如低于460～470℃），金屬氧化物、少量硫酸鹽和易通工藝氣中的水結合，成了一種比較粘的混合物，這種混合物在反吹過程中不易被吹下來。實驗證明，當溫度在480℃以上時，不易于形成這種混合物。溫度越高，硫酸鹽越是趨于轉化成氧化物，易于被吹掃下來。對我們來說，重要的是盡量維持高溫除塵器的高溫度（達500℃，越高越好），能很好地吹灰，而且可以使用相對低的吹掃壓力，對濾管壽命尤為重要。

參考文獻

[1]寇杰，梁法春，陳婧.油氣管道腐蝕與防護（第二版）[M].北京：中國石化出版社，2008.

[2]張仲明，李紅奎，鄭軍.含硫污水腐蝕與分析[J].防腐與腐蝕，2004（11）：483-485.