常压蒸馏塔顶系统低温露点腐蚀防护与注剂喷嘴研究

发布时间：2020-05-20 15:12

【摘要】：随着全球原油劣质化加重,呈现高硫、高酸趋势,对炼油装置的安全平稳运行带来新的挑战。因此,针对于炼油设备及管线的腐蚀防护课题备受研究学者关注。作者针对常压蒸馏塔顶系统低温露点腐蚀机理、腐蚀防护、防腐注剂喷嘴与喷嘴研究方法进行了综述,并对其中存在的问题进行了分析。通过现场调研、数据采集获得某常压蒸馏塔系统的运行工况。依据GB/T 30579-2014,综合分析常压蒸馏塔顶系统物料性质、操作温度、压力、生产工艺、设备及管线的结构和材质等技术资料,设计了塔顶系统腐蚀流程图,揭露了露点腐蚀的发生机理,并从原油质量和塔顶含硫污水两个方面对露点腐蚀原因进行了研究分析。从影响露点腐蚀的主要因素进行分析,确定了塔顶系统操作压力和水蒸汽含量是改变露点温度的关键因素。利用Aspen软件建立了油-气-液三相平衡露点温度计算模型,并与炼油厂常压塔顶系统实际运行数据进行对比验证,修正计算模型。通过露点计算模型对塔顶系统油气水露点进行了预测,从而优化塔顶系统注水量、操作温度等工艺参数,对实际生产具有重要指导意义。综合分析常压蒸馏塔顶系统注入点工艺条件与机械式雾化喷嘴特点,选择离心式喷嘴应用于防腐注剂喷射。通过Fluent软件模拟分析了喷嘴内部及近喷口区域流场分布,并与相关文献验证计算结果。选择喷嘴喷口液膜厚度和近喷口区域雾化锥角作为喷嘴性能的评价指标。依据此指标对不同喷嘴结构条件下的模拟流场进行分析,得到了各因素对喷嘴性能的影响规律及各因素的优水平组合。
【图文】：

示意图,常压蒸馏塔,常压蒸馏装置,腐蚀现象

油与进口石油混合原油的性质，即胜利原油：阿曼原油：马西拉原油＝３０：４５：２５。逡逑设计生产能力为５００万吨／年，年运行时间８４００小时。该常压蒸馏塔系统工艺流逡逑程示意图如图２－１所示。逡逑常压蒸馏塔系统进料分成两路，一是闪蒸塔顶气进入常压塔常一中回流的下逡逑部（常压塔３１层塔盘），二是闪底油经过常压炉（Ｆ－３０１）对流辐射加热至约逡逑３６５°Ｃ送入常压塔（Ｃ－３００）第６层塔盘。该常压蒸馏装置设有塔顶冷凝冷却系统、逡逑三条侧线、两个中段回流和一个塔顶循环回流。逡逑图２－１中的虚线框区域是常压蒸馏塔顶系统，包括塔顶循环回流和冷凝冷却逡逑系统。逡逑常顶循环回流（１５６＂Ｃ）由常顶循泵（Ｐ－３１０Ａ／Ｂ）自第５０层塔板抽出，经逡逑Ｅ－５３１Ａ／Ｂ、Ｅ－５２０Ａ／Ｂ换热温度降至１００°Ｃ后，返回第５２层塔板。逡逑常顶冷凝冷却系统将常顶物料（１３４°Ｃ）通过Ｅ－３０１Ａ／Ｂ与原油换热，，然后依逡逑次经过空冷Ａ－３０１Ａ？Ｈ、水冷Ｅ－３０２Ａ／Ｂ将温度降低至４０°Ｃ，进入塔顶回流及产逡逑品罐Ｄ－３０１。Ｄ－３０１中的油品经常顶回流及产品泵Ｐ－３２１Ａ／Ｂ输送离开装置

流程图,常压蒸馏装置,塔顶,低温

逦第２章常压蒸馏塔顶系统低温露点腐蚀分析逡逑流程，如图２－５所示。图２－５中腐蚀类型详细说明见表２－１。逡逑—ｏ逡逑Ｅ－３０１Ａ邋Ｂ逦Ｅ－３０２Ａ．＿Ｂ邋｜逦常顶瓦斯去逡逑Ａ－３０３Ａ－Ｊ１逦ｆ逦轻烃回收逡逑＿逦（逦Ｄ－３０１逦Ｊ逡逑１３４１ｃ逦＇逦ｒ－ｒ－—］￣￣逡逑＼５逦．．邋１邋＿４0ｒ逦ｕＸ２ｒ逦常顶油去轻逡逑逦ｚｌ逦＾逦｜会回收逡逑ｓｍｍ逦５３逡逑ｐ—５：逡逑Ｅ－５３１Ａ．Ｂ邋Ｅ－５２０ＡＢ逦５１逦（＾＾１、Ｐ－３２１ＡＢ逡逑－逦Ｉ５６ｒ逦－Ｔ－＾—逡逑（－４邋＾逦１逦Ｐ－３２５ＡＢ逦表直逡逑Ｐ－３１０ＡＢ逡逑Ｃ－３００上部逡逑？－氢至开裂与应力导向开裂，？－硫氢化铵腐蚀（碱式酸性水），？－氯化铵腐蚀，逡逑？－盐酸腐蚀，？－冲蚀，０－碳酸盐应力腐蚀开裂，？－二氧化碳腐蚀，？－钛氢化逡逑图２－５常压蒸馏装置塔顶低温部位腐蚀流程图逡逑表２－１腐蚀流程图腐蚀类型说明逡逑颜色逦腐蚀类型逦腐蚀机理逡逑碳钢低温腐蚀Ｈ栛＿腐蚀、＝d裕健ⅲ呤础芩徨义细础⒊迨村义希桑儒翁几值臀赂村危瑁玻螅瑁悖椋瑁玻锔础⒙然Ц础⒊迨村义稀觯卞晤巡牡臀赂村吻饣础⒙然Ц础⒂谢岣村义纤喔值臀赂村温然Ц础ⅲ瑁悖椋瑁玻锔村义希蚘g氏体不锈钢低温腐蚀逦氯化铵腐蚀、ＨＣ１＋Ｈ２０腐蚀、冲蚀逡逑■逦＇逦Ｈ２Ｓ＋Ｈ２０腐蚀、硫氢化按腐蚀、氯化按腐蚀逡逑低温腐ＴＳ逡逑—－逦Ｈｊ＋ｈｂＯ腐蚀、硫氢化铵腐蚀、氯化铵腐蚀、碳酸盐逡逑逦应力腐蚀开裂、有机酸腐蚀、冲蚀逦逡逑常压蒸馏塔顶系统以低温ｈｃｉ－ｈ２ｓ－ｈ：ｏ型腐蚀环境为主。其中
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE986

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