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催化、焦化装置及公用系统腐蚀与防护(董绍平)
催化裂化装置的腐蚀与防护
镇海炼化分公司 董绍平
第一节 工艺流程简介
按照工艺流程,催化裂化装置可以分为反应-再生系统、分馏系统、吸收稳
定系统和能量回收系统。新鲜原料油和回炼油混合后,加热至 200~400 ℃在蒸
汽作用下从提升管下端进入提升管内与再生斜管来的催化剂混合后一起向上流
动,完成裂化反应后进入快速分离器然后进入沉降器的沉降段。
反应油气和催化剂分离后,催化剂经过汽提段进入待生斜管,去再生器,此
时的催化剂称作待生催化剂。反应油气通过串连的旋风分离器后分离出携带的部
分催化剂颗粒后进入油气集气室通过顶部的油气出口,去催化分馏塔。来自主风
机的空气经预热后在再生器中与催化剂混合,沸腾状态下将附在催化剂颗粒上的
焦炭烧除,使之恢复活性。恢复活性的催化剂经再生斜管进入下一个循环。催化
剂烧焦的烟气进入烟气集气室通过烟道去能量回收系统。
由沉降器来的 460 ℃~510℃反应油气,携带少量催化剂,从底部进入分馏
塔后分成塔顶的气体、汽油,侧线的柴油(轻柴油和重柴油)、回炼油和塔底的
油浆。分馏塔下部装有人字形挡板,反应油气自最下一层挡板进入,冷却至 280 ℃
左右的循环油浆与反应油气经过人字挡板逆向接触,一方面可以将反应油气携带
的少量催化剂细粉洗涤下来,从而防止堵塞塔盘和影响产品质量;另一方面反应
油气温度比较高(500℃左右),在用油浆洗涤的同时,取走了多余的热量,使反
应油气变成饱和状态进行分馏。油浆从塔底抽出,经油浆蒸汽发生器后降温,一
部分返回分馏塔参加循环,一部分可返回反应-再生系统回炼或留作装置自用
燃料。经过油浆洗涤和取热的反应油气,在分馏塔内被分割为不同馏分的产品。
气体和汽油自塔顶出来,经冷却后进入油气分离器,使气体和汽油分开,富气从
分离器顶部出来,汽油从底部出来。气体经压缩后去吸收稳定的凝缩油罐,粗汽
油则直接进入吸收塔的上部。轻柴油进入汽提塔后,经汽提和冷却送出装置。重
柴油直接进入冷却器冷却后出装置。
从分馏系统来的富气,经气体压缩机压缩冷却后,进入凝缩油沉降罐,罐顶
出来的气体进入吸收塔,罐底沉降出来的凝缩油去解吸塔。来自分馏系统的粗汽
油直接进入吸收塔上部。吸收塔的作用是从稳定塔来的稳定汽油将富气中的 C3
和 C4 组分吸收下来,将溶解在粗汽油中的乙烷以下的轻组分汽提出去。吸收塔
顶出来的气体,因携带少量吸收剂-稳定汽油,所以需要进入再吸收塔,利用柴
油作吸收剂回收稳定汽油,然后返回到催化分馏塔重新分馏。吸收塔底出来的液
体和凝缩油均进入解吸塔,使其中溶解的气体解析后,从塔顶返回到凝缩油沉降
罐。塔底产品为未稳定汽油,经换热后送入稳定塔。从稳定塔底出来的液体为稳
定汽油,塔顶产品经冷凝后进入回流罐,罐底即为液化石油气(液态烃),可作
为化工原料或民用燃料;灌顶产品为气态烃,送出装置。过去的吸收塔和解吸塔
是重叠在一起的,近年来为了便于对解吸塔顶的氢鼓泡腐蚀采取防护措施,故而
将两个塔分开。
催化裂化能量回收系统的工艺流程不尽相同,主要区别在于烟气轮机-主风
机组的组成上。由再生器来的烟气,含有微量的催化剂粉尘,会造成烟气轮机叶
片的磨损,所以在烟气进入烟气轮机前通过三级旋风分离器净化分离催化剂粉尘
后,进入烟气轮机做功,驱动主风机,多余功率带动电动/发电机发电。烟气在
烟气轮机中做完功,回收了压力能后,去余热锅炉产生蒸汽,烟气降温后去放空
烟囱进入大气。
第二节 装置的易腐蚀部位
反应-再生系统的腐蚀主要表现为高温气体腐蚀、催化剂引起的磨蚀和冲
蚀,热应力引起的焊缝开裂、取热器奥氏体钢蒸发管的高温水应力腐蚀开裂
(SCC) 和热应力腐蚀疲劳等。
分馏系统的腐蚀主要是高温硫腐蚀,在油浆系统中,还有催化剂的磨蚀。
吸收稳定系统的腐蚀主要包括 H S-HCN -H O 型腐蚀、氢鼓包和硫化物
2 2
引起的应力腐蚀开裂。
能量回收系统的腐蚀主要包括高温烟气的冲蚀和磨蚀、亚硫酸或硫酸“露点”
腐蚀、Cl-引起的奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂等。
第三节 反应-再生系统
反应-再生器是催化裂化的核心设备,本系统的腐蚀主要表现:
(1)高温气体腐蚀。高温气体主要是催化剂再生过程中,烧焦时所产生的
烟气,因而主要的腐蚀部位是再生器至放
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