冷低压分离器油相系统铵盐垢下腐蚀风险的模拟预测
2021-09-14任日菊李保良崔志峰古华山
石油炼制与化工 2021年9期
任日菊,陈 炜,李保良,崔志峰,古华山,王 明
(1.合肥通用机械研究院有限公司,合肥 230031;2.合肥通用机械研究院特种设备检验站有限公司;3.中海油惠州石化有限公司;4.合肥学院能源材料与化工学院)
加氢装置原料中的氮、氯等杂质元素会在加氢过程中生成HCl和NH3,并以气态形式存在于反应流出物中。随着反应流出物的冷却降温,HCl与NH3可能发生反应生成氯化铵并结晶析出,从而造成换热器管束堵塞或形成铵盐垢下腐蚀。一般认为,干态氯化铵不具有腐蚀性,而铵盐溶液腐蚀性较强,因此可通过测定反应物流的露点温度和氯化铵晶相温度判断设备是否存在铵盐垢下腐蚀风险。当氯化铵晶相温度高于物流露点温度时,设备仅存在固态铵盐堵塞风险,不存在垢下腐蚀风险;而当氯化铵晶相温度低于物流露点温度时,则设备存在铵盐垢下腐蚀风险[1-4]。
但是,氯化铵具有很强的潮解特性,当环境相对湿度逐渐增大、由“干环境”变为“湿环境”时,氯化铵会潮解形成腐蚀性铵盐溶液[5],导致严重的点蚀或垢下腐蚀。Toba等[6]发现对于多数金属材料来说,均存在对应的临界相对湿度界限:当环境相对湿度超过某金属材料的临界相对湿度时,氯化铵的吸水速率明显增大,其对该金属材料的腐蚀开始加剧。因此,建议将氯化铵的潮解点相对湿度作为考察铵盐腐蚀的重要参数。Lin等[7]通过热力学计算发现,25~204 ℃下氯化铵潮解的相对湿度随温度的升高而降低。
实际生产过程中,有很多潮湿环境下设备铵盐腐蚀的案例。……
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