学年论文
学 院：班 姓 专 学
级： 名：
业： 过程装备与控制工程
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目录
一、催化重整工艺流程................................................................................................ 1 二、装置主要腐蚀介质................................................................................................ 2 三、装置主要腐蚀机理................................................................................................ 2 1.化学腐蚀..................................................................................................................... 2 2.电化学腐蚀................................................................................................................. 3 3.冲刷腐蚀..................................................................................................................... 3 4.应力腐蚀..................................................................................................................... 4 5. 缝隙腐蚀................................................................................................................... 4 四、催化重整易腐蚀部位............................................................................................ 4 五、防腐对策................................................................................................................ 7 1.选材............................................................................................................................. 7 2.工艺防腐..................................................................................................................... 8 3.腐蚀监测..................................................................................................................... 9 六、腐蚀案例.............................................................................................................. 10
催化重整设备腐蚀机理及防护措施
摘 要
催化重整作为现代炼油厂的主要生产装置，在石油炼制工业中被广泛应用，随着现代采油与炼油技术的发展，在催化重整装置中由于原料与工艺原因，产生了一系列的腐蚀问题。本文主要从催化重整装置腐蚀产生的原因，腐蚀物的来源以及腐蚀机理、防护措施等方面进行了讨论。
关键词：催化重整；腐蚀；防护措施
前言
催化重整：在有催化剂作用的条件下，对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程叫催化重整。 石油炼制过程之一，加热、氢压和催化剂存在的条件下，使原油蒸馏所得的轻汽油馏分（或石脑油）转变成富含芳烃的高辛烷值汽油（重整汽油），并副产液化石油气和氢气的过程。重整汽油可直接用作汽油的调合组分，也可经芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯。副产的氢气是石油炼厂加氢装置（如加氢精制、加氢裂化）用氢的重要来源。
近年来，油田为了提高原油产品，广泛的采用了各种助剂:破乳剂、酸化剂、降凝剂等，其中有些有机物不易溶于水，热稳定性好，难以通过电脱盐的方法脱除。再加工过程当中，石脑油加氢后，重金属和砷被吸附在催化剂上，而有机硫、氮、氧、氯化物则转化成硫化氢、氨、水、氯化氢。在露点温度以上或干燥环境中，HCl、H2S对设备的腐蚀程度较低，但在露点温度以下，H2S、HCl和水可形成酸液，产生HCl+H2S+H2O体系的循环腐蚀。
一 、催化重整工艺流程
催化重整是以C6-C11石脑油馏分为原料，在一定的操作条件和催化剂的作用下，烃分子发生重新排列，使环烷烃和烷烃转化成芳烃或异构烷烃，同时产生氢气的过程。催化重整装置以生产高辛烷值汽油为目的，其工艺流程主要包括原料预处理、重整反应、芳烃分离部分（包含二甲苯分离、苯抽提和C6加氢等几个部分）和催化剂再生部分四部分。
原料预处理部分。原料的预处理包括预分馏、预脱砷、预加氢和脱水脱硫四部分。预分馏就是根据目的产品的生产要求对原料进行精馏以切取适当的馏分。预脱砷即通过吸附、加氢、化学氧化等方法脱除原料中的绝大部分砷，延缓催化剂的中毒失活。预加氢就是通过加氢脱除原料中的硫、氮、氧等杂质和砷、铅等
重金属，并同时使烯烃变为饱和烃。石脑油加氢单元采用抚顺石油化工研究院（FRIPP)的石脑油加氢专利技术，使用FH-40C型加氢精制催化剂。脱硫脱水即通过汽提或者蒸馏等方式脱除原料中溶解的H2S和H2O等杂质。
重整反应部分。脱硫后的石脑油在原料－流出物换热器中换热后进入加热炉，在一系列反应器和加热炉中加热到455-540℃。在反应器中，碳氢化合物和氢通过R234催化剂（为铂－锡基）生成重排的分子，主要是有一些异链烷烃的芳香族。反应器流出物通过换热器冷却，然后进入分离容器。来自分离器的气体循环进入反应器，液体进入分馏塔。
与加氢工艺不同，重整反应是烃脱氢过程，分离出的气体含有85-95v%的氢气，经循环压缩机增压后大部分作为循环氢使用，少部分去预处理部分。分离出的重整生成油进入稳定塔，塔顶出少量裂化气和液化石油气，塔底出高辛烷值汽油。为了保持催化剂的活性需注入氯，最后形成的HCl在循环氢中对下游系统造成危害。在催化重整的催化剂烧焦过程形成盐酸腐蚀。
芳烃分离部分。重整产物中的芳香烃和其它烃类的沸点很接近，难以用精馏分方法分离，一般采用溶剂抽提的办法从重整产物中分离出芳香烃。溶剂是芳香烃抽提的关键因素，（常用的溶剂有二乙二醇醚、三乙二醇醚、四乙二醇醚、二甲基亚砜和环丁砜等）,云南石化采用GTC公司开发的GT-BTX抽提蒸馏工艺技术生产苯和抽余油，采用的该技术专利溶剂Techtiv-100,主要成分是环丁砜。重整产物的芳烃抽提包括溶剂抽提、提取物汽提和溶剂回收三部分。芳烃精馏分离是将混合抽提出的混合芳烃通过精馏分离成单体芳香烃。
催化剂再生部分。催化剂的连续再生是催化重整的主要特点之一，部分结焦的催化剂从反应器底部连续排出，通过在线烧焦、氯化、干燥、还原等过程将经过重整反应后结焦积炭、活性降低的催化剂重新恢复活性，实现催化剂不停工再生，从而可使重整反应部分可以在更高的苛刻度下操作。
二 、装置主要腐蚀介质
原料预处理部分原料经过加氢脱硫，产生大量H2S，脱氮反应使得系统中生产NH3，加氢反应也生成H2O，重整反应注氯形成的HCl，都是装置的腐蚀介质。抽提装置中的环丁砜溶剂分解生成有机酸对钢材造成化学腐蚀。
三 、装置主要腐蚀机理
1.化学腐蚀
原料预处理部分及重整反应生成的H2S、NH3、H2O及HCl反应腐蚀，芳烃抽提中抽提用溶剂降解生成有机酸或无机酸，造成碳钢腐蚀 。
预处理部分产生的H2S在干燥情况下不产生腐蚀，在有H2O的情况下产生H2S+H2O腐蚀。重整反应是一个高温临氢环境会发生一些氢腐蚀，反应过程中加入有机氯化物产生HCl，若有水生成则会造成盐酸腐蚀。
腐蚀反应如下： Fe+2HCl→FeCl2+H2 Fe+H2S→FeS+H2 Fe+2HCl→FeCl2+H2S
芳烃抽提装置环丁砜氧化分解会产生SO2，当系统中存在溶解氧时，其氧化生成的SO3，其反应式可以表示如下：
SO3+H2O=H2SO4 Fe+H2SO4=FeSO4+H2
环丁砜降解物呈酸性，有S2-离子生成，和酸性H+生成H2S，在水存在的情况生成H2S+H2O电化学腐蚀环境条件，即与铁基金属管才发生电化学腐蚀，其反应机理过程如下：
硫化氢水溶剂是弱酸，在水溶液中按下式分步离解： H2S=H++HS-=2H++S2- 2.电化学腐蚀
在硫化氢溶液中，含有H+、HS-、S2-和H2S分子他们对钢制管道的腐蚀是氢去极化过程，反应式如下：
阳极反应Fe-2e-→Fe2+
阴极反应2H++2e-→[H]+[H]→H2↑ Fe2+和溶液中的H2S反应： xFe2++yH2S→FexSy+2yH+ 3.冲刷腐蚀
冲刷腐蚀本身即可被FeS膜，而在腐蚀介质的作用下，金属不断以离子状态被冲刷离去。一方面冲刷带走腐蚀产物，暴露出新鲜的金属表面。另一方面，使腐蚀介质在流体中更加分散而与金属表面接触的机会增多，因此这些部位的金属壁会很快变薄。
4.应力腐蚀
应力腐蚀是金属在固定拉应力和特点介质共同作用下所引起的破裂。金属或者合金发生应力腐蚀时，大部分表面并未受到腐蚀，只是在局部出现一些由表及里的细裂纹，这些裂纹可能是穿过晶粒的，也可能是沿着晶界延伸的，随着裂纹的扩展，材料受力截面减小。在应力腐蚀后期，当材料截面减小到超过材料的极限强度时，合金或金属迅速发生机械断裂。因为裂纹发生时务任何征兆，一旦发生奖迅速扩展形成更大的泄漏。 5. 缝隙腐蚀
缝隙腐蚀常发生在腐蚀介质中的金属表面上，是在缝隙和 其他隐蔽的区域内发生的一种局部腐蚀。孔穴、垫片接触面、搭接缝 内、沉积物下、紧固件缝隙内是常发生缝隙腐蚀的地方。凡是依靠氧 化膜或钝化层抗腐蚀的金属特别易发生这种腐蚀。在许多介质中，特 别是含氧的介质中会发生缝隙腐蚀。缝隙腐蚀也是一种电化学腐蚀。 这是由于金属溶解入介质中后便放出电子，如果有氧，特别是有氯离 子，将与电子在水溶液中形成OH 或H Cl ，使金属不断腐蚀。即使缝 隙中的氧消耗完，但由于氯离子有快速迁移能力，得以使金属在缝隙 中的氯化物浓度增加，即缝隙中加快了腐蚀。
四 、催化重整易腐蚀部位
催化重整装置的易腐蚀部位主要包括：预处理部分的预分馏塔塔顶系统、预部位加氢进料及反应产物馏出系统；重整部分重整塔塔顶及反应产物后冷系统；抽提部分汽提塔、再生塔、回收塔、塔底重沸器等；临氢设备管线；加热炉等。图14-1为预处理和反应部分易腐蚀部位工艺流程示意图，图14-2为抽提部分易腐蚀工艺流程示意图。表14-1列出了催化重整装置易腐蚀部位的腐蚀机理、腐蚀类型。
D-0101石脑油加氢进料缓冲罐
F-0101石脑油加氢进料加热炉R-0103石脑油加氢保护器R-0101石脑油加氢反应器R-0102石脑油加氢氯处理器A-0101A-H石脑油加氢产物空冷器D-0103产物气液分离罐D-0104循环氢压缩机入口分液罐
补充氢自CCR来
石脑油自加氢改质装置来
石脑油加氢进料泵
石脑油加氢混合进料换热器
水洗水注入泵
石脑油加氢注水罐
循环氢压缩机
图1 预处理和反应部分易腐蚀部位工艺流程示意图
T-0605P-0601A/BEDC进料罐EDC进料泵
E-0610A-0601器器C-0601A-0602M-0601P-0602A/BD-0602
抽提蒸馏塔静态混合器EDC回流泵器罐C-0602A-0603A-DE-0606D-0603EJ-0601E-0616P-0608E-0617C-0606A-0604A/BD-0606P-0610A/B
溶剂回收塔SRC塔顶空冷SRC塔顶冷却SRC塔顶回流开车抽空气苯塔苯塔空冷器苯塔回流罐苯塔回流泵
空泵水冷却空泵水冷却器器器罐
P-0609A/B
E-0601EDC进料预热
器
P-0604E-0602E-0604EDC塔底泵EDC蒸汽重沸抽余油冷却
器器
P-0603A/B
P-0607A/BP-0605A/BE-0608E-0609C-0604溶剂再生塔蒸汽发生器水汽提塔
重沸器
P-0606A/BSRC水泵
P-0609A/BD-0605水缓冲罐泵工艺水收集
罐
E-0614E-0613P-0611A/B苯塔底再沸苯产品冷却苯产品泵器器
图2 抽提部分易腐蚀工艺流程示意图
表1 催化重整装置易腐蚀部位的腐蚀机理、腐蚀类型
五、 防腐对策
1.选材
氯化物是催化重整装置的主要问题之一。在预加氢部分，由于重整原料中含有一定量的硫、氮、氧、氯等化合物，在预加氢过程中会与氢反应生成H2S、NH3、H2O、HCl等，形成低温H2S+HCl+H2O腐蚀环境。尤其是近年来油田为了提高原油采收率而使用含有有机氯的注剂，造成原油中的有机氯化物含量的增加，而有机氯在电脱盐过程中无法脱除，这部分氯被带到下游装置的原料中（如重整原料），在高温下分解或与氢反应生成HCL，造成腐蚀加剧。预加氢系统塔体材质可使用碳钢或碳钢+0Cr13A1，塔内构件可以选用碳钢或0Cr13.冷换设备和管线可以采用Ni-P镀、双相钢、涂料等方法防腐，慎用敏化型不锈钢材质。
重整反应器目前多采用热壁反应器，由于反应温度在 540℃，筒体通常采用 抗高温氢腐蚀的铬钼钢。当温度超过 500℃时，1Cr-0.5Mo 和 1.25Cr-0.5Mo 管嘴 发生过蠕变开裂，原因是在低韧性、粗晶粒焊接热影响区存在应力集中。为了避 免这个问题，一些炼油厂要求采用 2.25Cr-1Mo，其它炼油厂要求
1.25Cr-0.5Mo热处理消除应力和回火或其它热处理来提供退火性能。另外，当使用 1.25Cr－0.5Mo 时要限制C含量低于0.14%、S和P含量低于0.005%。 2.工艺防腐
催化重整装置工艺防腐主要针对两方面进行，一是防止预加氢和重整反应部分的HCl腐蚀，二是防止芳烃抽提部分溶剂降解产物造成的腐蚀。
对于HCl造成的腐蚀，通常采取以下工艺防腐措施： （1）对重整原料进行调和，降低原料中的氯含量。 （2）注水或注氨水。
预加氢反应产物管线及氢气管线容易发生NH4Cl结盐，通常采用注水的方法来去除，有企业采用注氨水的方法，可以提高溶液pH值，同时可以抑制NH4Cl分解。
（3）严格控制水氯平衡。
脱氯剂的使用。
采取脱氯剂可以有效环节含有HCl的原料或产品造成的腐蚀。通常脱氯罐的安装位置有预加氢反应器后、脱戊烷稳定塔进料前、重整副产品氢气离开装置前。采用脱氯剂要注意监测和计算氯容的变化，当脱氯剂的计算氯容接近脱氯剂的穿透氯容时要及时更换脱氯剂，以免脱氯剂失效造成腐蚀。另外，最好采取两台脱氯罐并联的方式，这样在一个脱氯罐换剂可以切换至另一个脱氯罐操作。分析出装置氢气微量HCl要采用毒气侦测器 (Draeger Accuro)方法。
原料或产品脱水。因为HCl在干环境下腐蚀轻微，因此避免外来水进入系统可以有效防止腐蚀。可以在如果原料或产品线上增加脱水罐，降低进入系统内的水。
（4）加注缓蚀剂和中和剂。
在预加氢汽提塔塔顶挥发线和重整馏出物系统可以加注缓蚀剂和中和剂来抑制腐蚀。有企业在预加氢汽提塔塔顶挥发线加注WS-1型缓蚀剂，结果表明在PH值较高时，缓蚀率可达97%以上；而当pH小于4.5时，缓蚀剂不能有效发挥作用，必须结合使用中和剂。
对于溶剂降解产物造成酸性物质腐蚀，通常采取以下工艺防腐措施： 加缓蚀剂。金陵石化研究院专门开发了一种缓蚀剂，可以有效抑制环丁砜在系统中循环使用导致的腐蚀，注剂量为300mg/L时缓蚀效果达到90%以上，且对工艺过程无不良影响。加注位置在再生塔顶挥发线。
控制溶剂pH不低于8.0.
控制塔的操作温度，将再生塔底的操作温度降低到160℃以下时，可以有效防止溶剂的降解。
定期排除再生塔塔底废溶剂，补充新鲜溶剂。这样可以防止塔内腐蚀性降解产物长期沉积和循环腐蚀。
投用大气水封罐，加强系统机械设备的密封，避免氧的侵入，减少溶剂降解。 用阴离子交换树脂法可有效净化环丁砜。
3.腐蚀监测
表2 催化重整装置推荐腐蚀监测方案
9
六 、腐蚀案例
案例1：某炼厂重整装置1999年9月开工投产。开工正常2个月后发现预加氢反应系统换热器、空冷等设备腐蚀严重，同时装置内加热炉用自产瓦斯过滤网经常结盐堵塞，更为严重的是后续用氢装置因采用重整氢气造成压缩机多次故障，致使重整装置多次被迫停工，严重影响了全厂物料平衡。后增设了两台脱氯器解决了问题。
案例2：某厂1999年1月18日连续重整装置抽提系统溶剂再生塔C-408中插入式重沸器E-417腐蚀穿孔，U型管壳上布满蚀坑，孔径2mm左右，孔深达0.5mm以上。该重沸器材质为碳钢，管厚为2mm，其管程是C8+芳烃，壳程是再生塔C-408中贫溶剂环丁砜。1999年4月装置检修期间腐蚀调查发现C-408
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塔壁多处局部呈蜂窝状坑蚀，坑径1-2mm、坑深1mm以上。汽提塔C-405和回收塔C-406中上部塔壁被一层灰黑色绣皮覆盖，厚约0.3mm，去皮后塔壁垢下不平；塔盘浮阀覆盖一层粘稠物，部分堵塞塔盘，去除粘状物后塔盘均匀减薄0.2mm左右。此后，装置运行后回收塔C-406中插入式重沸器E-415也因腐蚀发生穿孔或堵塞，塔C-406下部部分塔盘也发生过严重腐蚀减薄、变形和穿孔现象，多次造成芳烃抽提系统局部停工。
防护方法：开发专用缓蚀剂；腐蚀严重的部位选择耐酸的不锈钢；工艺控制。
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一、催化重整工艺流程................................................................................................ 1 二、装置主要腐蚀介质................................................................................................ 2 三、装置主要腐蚀机理................................................................................................ 2 1.化学腐蚀..................................................................................................................... 2 2.电化学腐蚀................................................................................................................. 3 3.冲刷腐蚀..................................................................................................................... 3 4.应力腐蚀..................................................................................................................... 4 5. 缝隙腐蚀................................................................................................................... 4 四、催化重整易腐蚀部位............................................................................................ 4 五、防腐对策................................................................................................................ 7 1.选材............................................................................................................................. 7 2.工艺防腐..................................................................................................................... 8 3.腐蚀监测..................................................................................................................... 9 六、腐蚀案例.............................................................................................................. 10
催化重整设备腐蚀机理及防护措施
摘 要
催化重整作为现代炼油厂的主要生产装置，在石油炼制工业中被广泛应用，随着现代采油与炼油技术的发展，在催化重整装置中由于原料与工艺原因，产生了一系列的腐蚀问题。本文主要从催化重整装置腐蚀产生的原因，腐蚀物的来源以及腐蚀机理、防护措施等方面进行了讨论。
关键词：催化重整；腐蚀；防护措施
前言
催化重整：在有催化剂作用的条件下，对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程叫催化重整。 石油炼制过程之一，加热、氢压和催化剂存在的条件下，使原油蒸馏所得的轻汽油馏分（或石脑油）转变成富含芳烃的高辛烷值汽油（重整汽油），并副产液化石油气和氢气的过程。重整汽油可直接用作汽油的调合组分，也可经芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯。副产的氢气是石油炼厂加氢装置（如加氢精制、加氢裂化）用氢的重要来源。
近年来，油田为了提高原油产品，广泛的采用了各种助剂:破乳剂、酸化剂、降凝剂等，其中有些有机物不易溶于水，热稳定性好，难以通过电脱盐的方法脱除。再加工过程当中，石脑油加氢后，重金属和砷被吸附在催化剂上，而有机硫、氮、氧、氯化物则转化成硫化氢、氨、水、氯化氢。在露点温度以上或干燥环境中，HCl、H2S对设备的腐蚀程度较低，但在露点温度以下，H2S、HCl和水可形成酸液，产生HCl+H2S+H2O体系的循环腐蚀。
一 、催化重整工艺流程
催化重整是以C6-C11石脑油馏分为原料，在一定的操作条件和催化剂的作用下，烃分子发生重新排列，使环烷烃和烷烃转化成芳烃或异构烷烃，同时产生氢气的过程。催化重整装置以生产高辛烷值汽油为目的，其工艺流程主要包括原料预处理、重整反应、芳烃分离部分（包含二甲苯分离、苯抽提和C6加氢等几个部分）和催化剂再生部分四部分。
原料预处理部分。原料的预处理包括预分馏、预脱砷、预加氢和脱水脱硫四部分。预分馏就是根据目的产品的生产要求对原料进行精馏以切取适当的馏分。预脱砷即通过吸附、加氢、化学氧化等方法脱除原料中的绝大部分砷，延缓催化剂的中毒失活。预加氢就是通过加氢脱除原料中的硫、氮、氧等杂质和砷、铅等
重金属，并同时使烯烃变为饱和烃。石脑油加氢单元采用抚顺石油化工研究院（FRIPP)的石脑油加氢专利技术，使用FH-40C型加氢精制催化剂。脱硫脱水即通过汽提或者蒸馏等方式脱除原料中溶解的H2S和H2O等杂质。
重整反应部分。脱硫后的石脑油在原料－流出物换热器中换热后进入加热炉，在一系列反应器和加热炉中加热到455-540℃。在反应器中，碳氢化合物和氢通过R234催化剂（为铂－锡基）生成重排的分子，主要是有一些异链烷烃的芳香族。反应器流出物通过换热器冷却，然后进入分离容器。来自分离器的气体循环进入反应器，液体进入分馏塔。
与加氢工艺不同，重整反应是烃脱氢过程，分离出的气体含有85-95v%的氢气，经循环压缩机增压后大部分作为循环氢使用，少部分去预处理部分。分离出的重整生成油进入稳定塔，塔顶出少量裂化气和液化石油气，塔底出高辛烷值汽油。为了保持催化剂的活性需注入氯，最后形成的HCl在循环氢中对下游系统造成危害。在催化重整的催化剂烧焦过程形成盐酸腐蚀。
芳烃分离部分。重整产物中的芳香烃和其它烃类的沸点很接近，难以用精馏分方法分离，一般采用溶剂抽提的办法从重整产物中分离出芳香烃。溶剂是芳香烃抽提的关键因素，（常用的溶剂有二乙二醇醚、三乙二醇醚、四乙二醇醚、二甲基亚砜和环丁砜等）,云南石化采用GTC公司开发的GT-BTX抽提蒸馏工艺技术生产苯和抽余油，采用的该技术专利溶剂Techtiv-100,主要成分是环丁砜。重整产物的芳烃抽提包括溶剂抽提、提取物汽提和溶剂回收三部分。芳烃精馏分离是将混合抽提出的混合芳烃通过精馏分离成单体芳香烃。
催化剂再生部分。催化剂的连续再生是催化重整的主要特点之一，部分结焦的催化剂从反应器底部连续排出，通过在线烧焦、氯化、干燥、还原等过程将经过重整反应后结焦积炭、活性降低的催化剂重新恢复活性，实现催化剂不停工再生，从而可使重整反应部分可以在更高的苛刻度下操作。
二 、装置主要腐蚀介质
原料预处理部分原料经过加氢脱硫，产生大量H2S，脱氮反应使得系统中生产NH3，加氢反应也生成H2O，重整反应注氯形成的HCl，都是装置的腐蚀介质。抽提装置中的环丁砜溶剂分解生成有机酸对钢材造成化学腐蚀。
三 、装置主要腐蚀机理
1.化学腐蚀
原料预处理部分及重整反应生成的H2S、NH3、H2O及HCl反应腐蚀，芳烃抽提中抽提用溶剂降解生成有机酸或无机酸，造成碳钢腐蚀 。
预处理部分产生的H2S在干燥情况下不产生腐蚀，在有H2O的情况下产生H2S+H2O腐蚀。重整反应是一个高温临氢环境会发生一些氢腐蚀，反应过程中加入有机氯化物产生HCl，若有水生成则会造成盐酸腐蚀。
腐蚀反应如下： Fe+2HCl→FeCl2+H2 Fe+H2S→FeS+H2 Fe+2HCl→FeCl2+H2S
芳烃抽提装置环丁砜氧化分解会产生SO2，当系统中存在溶解氧时，其氧化生成的SO3，其反应式可以表示如下：
SO3+H2O=H2SO4 Fe+H2SO4=FeSO4+H2
环丁砜降解物呈酸性，有S2-离子生成，和酸性H+生成H2S，在水存在的情况生成H2S+H2O电化学腐蚀环境条件，即与铁基金属管才发生电化学腐蚀，其反应机理过程如下：
硫化氢水溶剂是弱酸，在水溶液中按下式分步离解： H2S=H++HS-=2H++S2- 2.电化学腐蚀
在硫化氢溶液中，含有H+、HS-、S2-和H2S分子他们对钢制管道的腐蚀是氢去极化过程，反应式如下：
阳极反应Fe-2e-→Fe2+
阴极反应2H++2e-→[H]+[H]→H2↑ Fe2+和溶液中的H2S反应： xFe2++yH2S→FexSy+2yH+ 3.冲刷腐蚀
冲刷腐蚀本身即可被FeS膜，而在腐蚀介质的作用下，金属不断以离子状态被冲刷离去。一方面冲刷带走腐蚀产物，暴露出新鲜的金属表面。另一方面，使腐蚀介质在流体中更加分散而与金属表面接触的机会增多，因此这些部位的金属壁会很快变薄。
4.应力腐蚀
应力腐蚀是金属在固定拉应力和特点介质共同作用下所引起的破裂。金属或者合金发生应力腐蚀时，大部分表面并未受到腐蚀，只是在局部出现一些由表及里的细裂纹，这些裂纹可能是穿过晶粒的，也可能是沿着晶界延伸的，随着裂纹的扩展，材料受力截面减小。在应力腐蚀后期，当材料截面减小到超过材料的极限强度时，合金或金属迅速发生机械断裂。因为裂纹发生时务任何征兆，一旦发生奖迅速扩展形成更大的泄漏。 5. 缝隙腐蚀
缝隙腐蚀常发生在腐蚀介质中的金属表面上，是在缝隙和 其他隐蔽的区域内发生的一种局部腐蚀。孔穴、垫片接触面、搭接缝 内、沉积物下、紧固件缝隙内是常发生缝隙腐蚀的地方。凡是依靠氧 化膜或钝化层抗腐蚀的金属特别易发生这种腐蚀。在许多介质中，特 别是含氧的介质中会发生缝隙腐蚀。缝隙腐蚀也是一种电化学腐蚀。 这是由于金属溶解入介质中后便放出电子，如果有氧，特别是有氯离 子，将与电子在水溶液中形成OH 或H Cl ，使金属不断腐蚀。即使缝 隙中的氧消耗完，但由于氯离子有快速迁移能力，得以使金属在缝隙 中的氯化物浓度增加，即缝隙中加快了腐蚀。
四 、催化重整易腐蚀部位
催化重整装置的易腐蚀部位主要包括：预处理部分的预分馏塔塔顶系统、预部位加氢进料及反应产物馏出系统；重整部分重整塔塔顶及反应产物后冷系统；抽提部分汽提塔、再生塔、回收塔、塔底重沸器等；临氢设备管线；加热炉等。图14-1为预处理和反应部分易腐蚀部位工艺流程示意图，图14-2为抽提部分易腐蚀工艺流程示意图。表14-1列出了催化重整装置易腐蚀部位的腐蚀机理、腐蚀类型。
D-0101石脑油加氢进料缓冲罐
F-0101石脑油加氢进料加热炉R-0103石脑油加氢保护器R-0101石脑油加氢反应器R-0102石脑油加氢氯处理器A-0101A-H石脑油加氢产物空冷器D-0103产物气液分离罐D-0104循环氢压缩机入口分液罐
补充氢自CCR来
石脑油自加氢改质装置来
石脑油加氢进料泵
石脑油加氢混合进料换热器
水洗水注入泵
石脑油加氢注水罐
循环氢压缩机
图1 预处理和反应部分易腐蚀部位工艺流程示意图
T-0605P-0601A/BEDC进料罐EDC进料泵
E-0610A-0601器器C-0601A-0602M-0601P-0602A/BD-0602
抽提蒸馏塔静态混合器EDC回流泵器罐C-0602A-0603A-DE-0606D-0603EJ-0601E-0616P-0608E-0617C-0606A-0604A/BD-0606P-0610A/B
溶剂回收塔SRC塔顶空冷SRC塔顶冷却SRC塔顶回流开车抽空气苯塔苯塔空冷器苯塔回流罐苯塔回流泵
空泵水冷却空泵水冷却器器器罐
P-0609A/B
E-0601EDC进料预热
器
P-0604E-0602E-0604EDC塔底泵EDC蒸汽重沸抽余油冷却
器器
P-0603A/B
P-0607A/BP-0605A/BE-0608E-0609C-0604溶剂再生塔蒸汽发生器水汽提塔
重沸器
P-0606A/BSRC水泵
P-0609A/BD-0605水缓冲罐泵工艺水收集
罐
E-0614E-0613P-0611A/B苯塔底再沸苯产品冷却苯产品泵器器
图2 抽提部分易腐蚀工艺流程示意图
表1 催化重整装置易腐蚀部位的腐蚀机理、腐蚀类型
五、 防腐对策
1.选材
氯化物是催化重整装置的主要问题之一。在预加氢部分，由于重整原料中含有一定量的硫、氮、氧、氯等化合物，在预加氢过程中会与氢反应生成H2S、NH3、H2O、HCl等，形成低温H2S+HCl+H2O腐蚀环境。尤其是近年来油田为了提高原油采收率而使用含有有机氯的注剂，造成原油中的有机氯化物含量的增加，而有机氯在电脱盐过程中无法脱除，这部分氯被带到下游装置的原料中（如重整原料），在高温下分解或与氢反应生成HCL，造成腐蚀加剧。预加氢系统塔体材质可使用碳钢或碳钢+0Cr13A1，塔内构件可以选用碳钢或0Cr13.冷换设备和管线可以采用Ni-P镀、双相钢、涂料等方法防腐，慎用敏化型不锈钢材质。
重整反应器目前多采用热壁反应器，由于反应温度在 540℃，筒体通常采用 抗高温氢腐蚀的铬钼钢。当温度超过 500℃时，1Cr-0.5Mo 和 1.25Cr-0.5Mo 管嘴 发生过蠕变开裂，原因是在低韧性、粗晶粒焊接热影响区存在应力集中。为了避 免这个问题，一些炼油厂要求采用 2.25Cr-1Mo，其它炼油厂要求
1.25Cr-0.5Mo热处理消除应力和回火或其它热处理来提供退火性能。另外，当使用 1.25Cr－0.5Mo 时要限制C含量低于0.14%、S和P含量低于0.005%。 2.工艺防腐
催化重整装置工艺防腐主要针对两方面进行，一是防止预加氢和重整反应部分的HCl腐蚀，二是防止芳烃抽提部分溶剂降解产物造成的腐蚀。
对于HCl造成的腐蚀，通常采取以下工艺防腐措施： （1）对重整原料进行调和，降低原料中的氯含量。 （2）注水或注氨水。
预加氢反应产物管线及氢气管线容易发生NH4Cl结盐，通常采用注水的方法来去除，有企业采用注氨水的方法，可以提高溶液pH值，同时可以抑制NH4Cl分解。
（3）严格控制水氯平衡。
脱氯剂的使用。
采取脱氯剂可以有效环节含有HCl的原料或产品造成的腐蚀。通常脱氯罐的安装位置有预加氢反应器后、脱戊烷稳定塔进料前、重整副产品氢气离开装置前。采用脱氯剂要注意监测和计算氯容的变化，当脱氯剂的计算氯容接近脱氯剂的穿透氯容时要及时更换脱氯剂，以免脱氯剂失效造成腐蚀。另外，最好采取两台脱氯罐并联的方式，这样在一个脱氯罐换剂可以切换至另一个脱氯罐操作。分析出装置氢气微量HCl要采用毒气侦测器 (Draeger Accuro)方法。
原料或产品脱水。因为HCl在干环境下腐蚀轻微，因此避免外来水进入系统可以有效防止腐蚀。可以在如果原料或产品线上增加脱水罐，降低进入系统内的水。
（4）加注缓蚀剂和中和剂。
在预加氢汽提塔塔顶挥发线和重整馏出物系统可以加注缓蚀剂和中和剂来抑制腐蚀。有企业在预加氢汽提塔塔顶挥发线加注WS-1型缓蚀剂，结果表明在PH值较高时，缓蚀率可达97%以上；而当pH小于4.5时，缓蚀剂不能有效发挥作用，必须结合使用中和剂。
对于溶剂降解产物造成酸性物质腐蚀，通常采取以下工艺防腐措施： 加缓蚀剂。金陵石化研究院专门开发了一种缓蚀剂，可以有效抑制环丁砜在系统中循环使用导致的腐蚀，注剂量为300mg/L时缓蚀效果达到90%以上，且对工艺过程无不良影响。加注位置在再生塔顶挥发线。
控制溶剂pH不低于8.0.
控制塔的操作温度，将再生塔底的操作温度降低到160℃以下时，可以有效防止溶剂的降解。
定期排除再生塔塔底废溶剂，补充新鲜溶剂。这样可以防止塔内腐蚀性降解产物长期沉积和循环腐蚀。
投用大气水封罐，加强系统机械设备的密封，避免氧的侵入，减少溶剂降解。 用阴离子交换树脂法可有效净化环丁砜。
3.腐蚀监测
表2 催化重整装置推荐腐蚀监测方案
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六 、腐蚀案例
案例1：某炼厂重整装置1999年9月开工投产。开工正常2个月后发现预加氢反应系统换热器、空冷等设备腐蚀严重，同时装置内加热炉用自产瓦斯过滤网经常结盐堵塞，更为严重的是后续用氢装置因采用重整氢气造成压缩机多次故障，致使重整装置多次被迫停工，严重影响了全厂物料平衡。后增设了两台脱氯器解决了问题。
案例2：某厂1999年1月18日连续重整装置抽提系统溶剂再生塔C-408中插入式重沸器E-417腐蚀穿孔，U型管壳上布满蚀坑，孔径2mm左右，孔深达0.5mm以上。该重沸器材质为碳钢，管厚为2mm，其管程是C8+芳烃，壳程是再生塔C-408中贫溶剂环丁砜。1999年4月装置检修期间腐蚀调查发现C-408
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塔壁多处局部呈蜂窝状坑蚀，坑径1-2mm、坑深1mm以上。汽提塔C-405和回收塔C-406中上部塔壁被一层灰黑色绣皮覆盖，厚约0.3mm，去皮后塔壁垢下不平；塔盘浮阀覆盖一层粘稠物，部分堵塞塔盘，去除粘状物后塔盘均匀减薄0.2mm左右。此后，装置运行后回收塔C-406中插入式重沸器E-415也因腐蚀发生穿孔或堵塞，塔C-406下部部分塔盘也发生过严重腐蚀减薄、变形和穿孔现象，多次造成芳烃抽提系统局部停工。
防护方法：开发专用缓蚀剂；腐蚀严重的部位选择耐酸的不锈钢；工艺控制。
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