專利名稱：常減壓塔頂系統(tǒng)露點(diǎn)控制防腐蝕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉油廠設(shè)備防腐蝕技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到常減壓塔頂系統(tǒng)露點(diǎn)控制防腐蝕裝置。
背景技術(shù)：
煉油廠設(shè)備塔頂系統(tǒng)低溫部位的HCl-H2S-H2O系統(tǒng)或HCl-H2O系統(tǒng)的腐蝕極其嚴(yán)重，典型部位是常減壓蒸餾塔的塔頂塔盤及部分揮發(fā)線管道、冷凝冷卻器、油水分離器、放水口等部位。尤其是冷凝冷卻器中汽液相轉(zhuǎn)變的“露點(diǎn)”部位最為嚴(yán)重。腐蝕原因主要是原油含鹽引起的，加工過(guò)程中，原油中的MgCl2和CaCl2加熱水解生成強(qiáng)烈的腐蝕介質(zhì)HCl，生成的HCl和由硫化物等加熱分解生成的H2S隨揮發(fā)油汽進(jìn)入常減壓蒸餾塔頂部的冷凝冷卻系統(tǒng)。當(dāng)油汽冷凝結(jié)露出現(xiàn)小水滴時(shí)，HCl、H2S溶于水，少量的初凝水中溶入了過(guò)量的HCl、H2S，形成PH很低的腐蝕十分嚴(yán)重的酸性物質(zhì)。據(jù)研究，此時(shí)將有50％的HCl溶解在5％的初凝水中，幾乎全部HCl溶解于先凝結(jié)的20％的水中。而且不管其后冷凝水的PH值多高，初凝水中HCl的濃度都很高，構(gòu)成強(qiáng)酸性腐蝕環(huán)境。因此，只要油汽中存在HCl及水蒸氣，“露點(diǎn)”腐蝕就不可避免，H2S的存在，可對(duì)該部位的腐蝕加速，它和HCl相互促進(jìn)構(gòu)成嚴(yán)重腐蝕。腐蝕形態(tài)為全面腐蝕和局部腐蝕，以坑蝕穿孔最為突出。腐蝕速度極為驚人，如無(wú)任何工藝防腐措施，碳鋼腐蝕速度高達(dá)20mm/年以上。特別是近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些老油田趨于中后期，原油質(zhì)量日趨變差，原油含硫量及酸值不斷上升，煉油設(shè)備的腐蝕問(wèn)題變得更加突出，盡管各煉廠采取了不少防腐措施，腐蝕問(wèn)題依然十分嚴(yán)峻，有資料統(tǒng)計(jì)煉油廠常減壓蒸餾塔的塔頂設(shè)備低溫部位損壞占總損壞數(shù)量的72.1％，腐蝕速率仍達(dá)每年2mm，有時(shí)一臺(tái)新冷凝器運(yùn)行一年左右就報(bào)廢，給煉油廠造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，影響了煉油廠的正常生產(chǎn)。
目前，煉油廠低溫HCl-H2S-H2O系統(tǒng)的防腐措施國(guó)內(nèi)主要為“一脫三注”，合理選材以及采用涂層和襯里，“一脫三注”是電脫鹽、注水、注氨、注化學(xué)藥劑。由于電脫鹽的破乳劑、“三注”的中和劑和緩蝕劑效果有限，加之注入量多少，工藝參數(shù)的波動(dòng)，原油性質(zhì)復(fù)雜多變以及操作工的技術(shù)水平高低，責(zé)任心大小等因素的影響，使得“一脫三注”防止露點(diǎn)腐蝕效果更為有限。相關(guān)設(shè)備可以采用防腐材料防止露點(diǎn)腐蝕，但是能抵制這樣復(fù)雜多變、日趨嚴(yán)峻的腐蝕環(huán)境的材料幾乎沒(méi)有，尤其是HCl+H2O腐蝕環(huán)境，根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，在鹽酸的稀溶液中，能產(chǎn)生防腐的材料幾乎都是價(jià)格昂貴，難以承受，且防腐效果仍十分有限。而涂層和襯里防腐在冷凝冷卻器冷卻內(nèi)壁實(shí)施困難。低溫HCl-H2S-H2O電化學(xué)露點(diǎn)腐蝕仍是較為復(fù)雜尚未解決的技術(shù)問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述煉油廠設(shè)備塔頂系統(tǒng)低溫部位防腐設(shè)備的缺點(diǎn)，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、防腐性能好、生產(chǎn)成本低的常減壓塔頂系統(tǒng)露點(diǎn)控制防腐蝕裝置。
解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是在常減壓蒸餾塔與冷凝冷卻器之間設(shè)置有防腐蝕罐，防腐蝕罐通過(guò)管道與常減壓蒸餾塔和冷凝冷卻器相聯(lián)通。
本發(fā)明的防腐蝕罐為在罐體的上端設(shè)置有通過(guò)管道與常減壓蒸餾塔相聯(lián)通的油汽入口管、下端設(shè)置有通過(guò)管道與冷凝冷卻器相聯(lián)通的油汽出口管，在罐體內(nèi)的上部設(shè)置有安裝在液體分布器支撐架上的液體分布器，液體分布器與穿插出罐體外的液體分布器進(jìn)口管相聯(lián)通，在罐體內(nèi)的下部設(shè)置有安裝在填料支架上的填料支撐板，填料支撐板上設(shè)置有非金屬填料，在非金屬填料上設(shè)置有或不設(shè)置填料壓板。
本發(fā)明防腐蝕罐的液體分布器為在一個(gè)環(huán)形管狀體上加工有淋液孔。
本發(fā)明防腐蝕罐的液體分布器上的淋液孔與罐體軸線的夾角為30°～60°，淋液孔的孔徑為3～10mm，一圈淋液孔與相鄰一圈淋液孔交錯(cuò)排列，一個(gè)淋液孔與相鄰一個(gè)淋液孔的孔心距為孔徑的2～5倍。
本發(fā)明防腐蝕罐內(nèi)的非金屬填料為散堆填料。
本發(fā)明防腐蝕罐內(nèi)的散堆填料為鮑爾環(huán)非金屬填料或階梯環(huán)非金屬填料或矩鞍環(huán)非金屬填料。
本發(fā)明采用在煉油廠的常減壓蒸餾塔與冷凝冷卻器相聯(lián)通的管道上設(shè)置防腐蝕罐，防腐蝕罐內(nèi)設(shè)置有液體分布器和非金屬填料，在防腐蝕罐內(nèi)加入冷凝冷卻器之后的油水分離器分離的水以及緩蝕劑，從液體分布器淋灑到非金屬填料上，與油氣中的酸性氣體腐蝕介質(zhì)進(jìn)行吸收和反應(yīng)中和，油汽中水分在防腐蝕罐內(nèi)產(chǎn)生水蒸氣“露點(diǎn)”，并形成含水液相，控制“露點(diǎn)”在防腐蝕罐內(nèi)，使得其后的設(shè)備不再產(chǎn)生“露點(diǎn)”腐蝕現(xiàn)象，解決了常減壓蒸餾塔后的冷凝冷卻器等設(shè)備以及管道的腐蝕問(wèn)題，提高了設(shè)備的使用壽命。本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、防腐性能好、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，可在煉油設(shè)備上推廣使用。
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圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中防腐蝕罐2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2中液體分布器2-3的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1在圖1中，本實(shí)施例的常減壓塔頂系統(tǒng)露點(diǎn)控制防腐蝕裝置由常減壓蒸餾塔1、防腐蝕罐2、冷凝冷卻器3聯(lián)接構(gòu)成。
常減壓蒸餾塔為煉油廠在生產(chǎn)過(guò)程中將原油分離成汽油、煤油、柴油等的裝置，常減壓蒸餾塔1通過(guò)管道與防腐蝕罐2相聯(lián)通，防腐蝕罐2通過(guò)管道與冷凝冷卻器3相聯(lián)通。
圖2、3給出了本發(fā)明的防腐蝕罐2的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖2、3中，本實(shí)施例的防腐蝕罐2由油汽入口管2-1、罐體2-2、液體分布器2-3、液體分布器進(jìn)口管2-4、液體分布器支撐架2-5、填料壓蓋2-6、非金屬填料2-7、填料支撐板2-8、填料支架2-9、油汽出口管2-10聯(lián)接構(gòu)成。在罐體2-2的上端焊接聯(lián)接有油汽入口管2-1、下端焊接聯(lián)接有油汽出口管2-10，油汽入口管2-1和油汽出口管2-10與罐體2-2焊接聯(lián)接、且與罐體2-2內(nèi)相聯(lián)通，油汽入口管2-1通過(guò)管道與常減壓蒸餾塔1相聯(lián)通，油汽出口管2-10通過(guò)管道與冷凝冷卻器3相聯(lián)通。在罐體2-2內(nèi)的上部焊接聯(lián)接有液體分布器支撐架2-5，液體分布器支撐架2-5上安裝有液體分布器2-3，液體分布器2-3與液體分布器進(jìn)口管2-4相聯(lián)通，液體分布器進(jìn)口管2-4的端部穿插出罐體2-2外。
本實(shí)施例的液體分布器2-3為圓環(huán)形，在液體分布器2-3的下圓環(huán)面上加工有淋液孔，淋液孔的中心線與罐體2-2軸線的夾角為45°，在同一水平截面上，一個(gè)淋液孔與相鄰一個(gè)淋液孔交錯(cuò)排列，淋液孔的孔徑為6mm，一個(gè)淋液孔與相鄰一個(gè)淋液孔的孔心距為18mm。本實(shí)施例的緩蝕劑采用市場(chǎng)購(gòu)買的中和性緩蝕劑，中和性緩蝕劑包括型號(hào)為YF-97中和性緩蝕劑、型號(hào)為BC-951中和性緩蝕劑。水和緩蝕劑從液體分布器進(jìn)口管2-4進(jìn)入到液體分布器2-3，從液體分布器2-3的淋液孔在罐體2-2內(nèi)向下噴出。
在罐體2-2內(nèi)的下部焊接有填料支架2-9，填料支架2-9上用螺紋緊固聯(lián)接件固定安裝有填料支撐板2-8，填料支撐板2-8上放置有非金屬填料2-7，非金屬填料2-7用于減小油氣的流速，本實(shí)施例的非金屬填料2-7采用鮑爾環(huán)非金屬填料，非金屬填料2-7為散堆填料。水和緩蝕劑與油氣中的酸性氣體腐蝕介質(zhì)進(jìn)行吸收和反應(yīng)中和，油汽中水分在防腐蝕罐2內(nèi)產(chǎn)生水蒸氣“露點(diǎn)”，并形成含水液相，控制“露點(diǎn)”在防腐蝕罐2內(nèi)，使得其后的設(shè)備不再產(chǎn)生“露點(diǎn)”腐蝕現(xiàn)象。在非金屬填料2-7上放置有填料壓板2-6，填料壓板2-6用于將非金屬填料2-7固定，使非金屬填料2-7不能在罐體2-2內(nèi)移動(dòng)。
實(shí)施例2在本實(shí)施例中，本實(shí)施例的液體分布器2-3為圓環(huán)形，在液體分布器2-3的下圓環(huán)面上加工有淋液孔，淋液孔的中心線與罐體2-2軸線的夾角為30°，在同一水平截面上，一個(gè)淋液孔與相鄰一個(gè)淋液孔交錯(cuò)排列，淋液孔的孔徑為3mm，一個(gè)淋液孔與相鄰一個(gè)淋液孔的孔心距為6mm。填料支撐板2-8上放置的非金屬填料2-7是鮑爾環(huán)非金屬填料，為散堆填料。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3在本實(shí)施例中，本實(shí)施例的液體分布器2-3為圓環(huán)形，在液體分布器2-3的下圓環(huán)面上加工有淋液孔，淋液孔的中心線與罐體2-2軸線的夾角為60°，在同一水平截面上，一個(gè)淋液孔與相鄰一個(gè)淋液孔交錯(cuò)排列，淋液孔的孔徑為10mm，一個(gè)淋液孔與相鄰一個(gè)淋液孔的孔心距為50mm。填料支撐板2-8上放置的非金屬填料2-7是鮑爾環(huán)非金屬填料，為散堆填料。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例4在實(shí)施例1～3中，填料支撐板2-8上放置的非金屬填料2-7是階梯環(huán)非金屬填料，為散堆填料。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。
實(shí)施例5在實(shí)施例1～3中，填料支撐板2-8上放置的非金屬填料2-7是矩鞍環(huán)非金屬填料，為散堆填料。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。
實(shí)施例6
在實(shí)施例1～5中，填料支撐板2-8上放置的非金屬填料2-7上不放置填料壓蓋2-6。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。
實(shí)施例7在實(shí)施例1～6中，填料支撐板2-8上放置的非金屬填料2-7散堆填料可固定成大塊填料，可以固定成圓柱形填料或其它形狀填料。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。
本發(fā)明的工作原理如下從常減壓蒸餾塔流出的油汽經(jīng)過(guò)管道由油汽入口管2-1進(jìn)入到罐體2-2內(nèi)，水和緩蝕劑，從液體分布器進(jìn)口管2-4流入到液體分布器2-3，從液體分布器2-3的淋液孔在罐體2-2內(nèi)向下噴出，油氣和緩蝕劑進(jìn)入到非金屬填料2-7內(nèi)，水和緩蝕劑與油汽中HCl、H2S酸性氣體進(jìn)行吸收中和反應(yīng)，同時(shí)，油汽中的水蒸氣在防腐蝕罐2內(nèi)形成“露點(diǎn)”，油汽出口的油汽成為含液相水的流體，控制“露點(diǎn)”在防腐蝕罐內(nèi)，使得管道內(nèi)、冷凝冷卻器3以及其它設(shè)備內(nèi)不再產(chǎn)生“露點(diǎn)”腐蝕現(xiàn)象。解決了腐蝕介質(zhì)對(duì)管道以及常減壓蒸餾塔1后設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.一種常減壓塔頂系統(tǒng)露點(diǎn)控制防腐蝕裝置，其特征在于在常減壓蒸餾塔(1)與冷凝冷卻器(3)之間設(shè)置有防腐蝕罐(2)，防腐蝕罐(2)通過(guò)管道與常減壓蒸餾塔(1)和冷凝冷卻器(3)相聯(lián)通。
2.按照權(quán)利要求1所述的常減壓塔頂系統(tǒng)露點(diǎn)控制防腐蝕裝置，其特征在于所說(shuō)的防腐蝕罐(2)為在罐體(2-2)的上端設(shè)置有通過(guò)管道與常減壓蒸餾塔(1)相聯(lián)通的油汽入口管(2-1)、下端設(shè)置有通過(guò)管道與冷凝冷卻器(3)相聯(lián)通的油汽出口管(2-10)，在罐體(2-2)內(nèi)的上部設(shè)置有安裝在液體分布器支撐架(2-5)上的液體分布器(2-3)，液體分布器(2-3)與穿插出罐體(2-2)外的液體分布器進(jìn)口管(2-4)相聯(lián)通，在罐體(2-2)內(nèi)的下部設(shè)置有安裝在填料支架(2-9)上的填料支撐板(2-8)，填料支撐板(2-8)上設(shè)置有非金屬填料(2-7)，在非金屬填料(2-7)上設(shè)置有或不設(shè)置填料壓板(2-6)。
3.按照權(quán)利要求2所述的常減壓塔頂系統(tǒng)露點(diǎn)控制防腐蝕裝置，其特征在于所說(shuō)的液體分布器(2-3)為在一個(gè)環(huán)形管狀體上加工有淋液孔。
4.按照權(quán)利要求3所述的常減壓塔頂系統(tǒng)露點(diǎn)控制防腐蝕裝置，其特征在于所說(shuō)的液體分布器(2-3)上的淋液孔與罐體(2-2)軸線的夾角為30°～60°，淋液孔的孔徑為3～10mm，一圈淋液孔與相鄰一圈淋液孔交錯(cuò)排列，一個(gè)淋液孔與相鄰一個(gè)淋液孔的孔心距為孔徑的2～5倍。
5.按照權(quán)利要求2或5所述的常減壓塔頂系統(tǒng)露點(diǎn)控制防腐蝕裝置，其特征在于所說(shuō)的非金屬填料(2-7)為散堆填料。
6.按照權(quán)利要求2所述的常減壓塔頂系統(tǒng)露點(diǎn)控制防腐蝕裝置，其特征在于所說(shuō)的散堆填料為鮑爾環(huán)非金屬填料或階梯環(huán)非金屬填料或矩鞍環(huán)非金屬填料。
全文摘要
一種常減壓塔頂系統(tǒng)露點(diǎn)控制防腐蝕裝置，在常減壓蒸餾塔與冷凝冷卻器之間設(shè)置有防腐蝕罐，防腐蝕罐通過(guò)管道與常減壓蒸餾塔和冷凝冷卻器相聯(lián)通。防腐蝕罐內(nèi)設(shè)置有液體分布器和非金屬填料，在防腐蝕罐內(nèi)加入水以及緩蝕劑，從液體分布器淋灑到非金屬填料上，與油氣中的酸性氣體腐蝕介質(zhì)進(jìn)行吸收和反應(yīng)中和，油汽中水分在防腐蝕罐內(nèi)產(chǎn)生水蒸氣“露點(diǎn)”，并形成含水液相，控制“露點(diǎn)”在防腐蝕罐內(nèi)，使得其后的設(shè)備不再產(chǎn)生“露點(diǎn)”腐蝕現(xiàn)象，解決了常減壓蒸餾塔后冷凝冷卻器等設(shè)備以及管道的腐蝕問(wèn)題，提高了設(shè)備的使用壽命。它具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、防腐性能好、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，可在煉油設(shè)備上推廣使用。
文檔編號(hào)B01D3/32GK1864789SQ20061004266
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月11日
發(fā)明者樊玉光, 周三平, 陳兵, 劉暉, 王金剛, 呂進(jìn) 申請(qǐng)人:西安石油大學(xué)