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基于Aspen Plus的减压塔顶挥发线流动腐蚀特性的预测评估方法研究*

2021-09-14符德晓顾友杰金浩哲张炯明

科技与创新 2021年17期

符德晓,顾友杰,金浩哲,张炯明

(1.常州大学流动腐蚀与智能防控研究所,江苏 常州213000;2.浙江理工大学流动腐蚀研究所,浙江 杭州310018)

1 引言

常减压工艺是劣质原油加工的首道工序,是炼化企业的“龙头装置”。近年来,随着原油劣质化程度不断加深,原料油硫、氮、氯含量不断升高[1],涉及流动、传热、相变等过程的塔顶挥发线频繁发生流动腐蚀失效,引发管线的减薄穿孔问题,对常减压装置长期稳定运行带来巨大挑战[2-3]。前期研究表明:多组分流体降低到露点温度时,气相水蒸气冷凝形成少量液态水,腐蚀性气体HCl大量快速溶解形成强酸水溶液,造成露点腐蚀。此外气相中的NH3和HCl反应生成NH4Cl结晶颗粒,沉积在管道和设备内造成堵塞爆管[4]。露点腐蚀和铵盐结晶腐蚀是造成塔顶挥发线流动腐蚀失效的主要形式。

针对常减压装置易发生的腐蚀问题,国内外学者开展了大量的研究工作。KIVISAEKK[5]通过对不同材料的不锈钢的露点腐蚀实验研究,发现露点处腐蚀速率显著高于露点之后位置的腐蚀速率;CYPRIANO等[6]通过塔顶露点腐蚀模拟实验,提出pH值的大小是影响露点区域腐蚀速率的主要因素,加入不同种类中和剂产生的平均腐蚀速率相近;DUGGAN等[7]认为氯化铵(NH4Cl)在干态气体中直接从气相沉积在设备表面从而引起铵盐结晶沉积腐蚀,铵盐结晶沉积腐蚀特性与挥发线系统温度和压力有关。

综上,现有研究主要针对单组分流体对腐蚀的影响,对于管线内动态多组分流体的流动、传热、相变过程缺少预测方法。……

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