一种再生塔腐蚀防控方法与流程

【】本发明涉及石油化工，具体涉及一种再生塔腐蚀防控方法。

背景技术

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背景技术：

1、随着国内含硫原油加工量的增加，炼油装置生产过程中产生的硫化氢含量也随之增大，对环境保护构成了极大的威胁。且由于原料中含有h2s或co2，对设备也造成腐蚀。据近年来报道，由于脱硫装置多为碳钢材质，所以h2s带来的严重腐蚀问题不仅会导致设备、管道的减薄、穿孔，甚至会造成物料的泄露、装置的非计划停车，严重影响了生产的正常运行，而且腐蚀产物会引起脱硫剂发泡和降解，使脱硫剂损耗增加，工艺能耗增加。

2、醇胺法脱硫装置的腐蚀行为极其复杂，再生塔、重沸器、贫富液换热器及高温富液管线都是腐蚀比较严重的部位，其中再生塔是脱硫装置中腐蚀最严重的设备。腐蚀形态则有电化学腐蚀、化学腐蚀、应力腐蚀和氢鼓泡等。国内外研究表明其腐蚀介质和部位如下：脱硫再生塔顶的h2s-co2-h2o型腐蚀；再生塔、富液管线，再生塔底重沸器以及溶剂复活釜等部位，温度90～120℃的h2s-co2-rnh2-h2o型腐蚀等。国内多家炼油企业均发现不同类型的腐蚀型式，为了保持石化企业的可持续性发展和适应日益严格的国家环保标准的要求，胺液脱硫装置脱除硫化氢的重要性显得尤为重要，对装置的安全平稳运行具有重大影响。再生塔腐蚀防控势在必行。

3、醇胺法脱硫是一种典型的吸收反应过程，选择对硫化氢有较强的吸收能力，而且化学反应速度较快的醇胺弱碱性的水溶液(复合型甲基二乙醇胺)为吸收剂；在脱硫塔内，使其在常温下与干气、液化气逆流接触，醇胺吸收干气、液化气；所涉及的主要设备是再生塔、汽提塔、换热和分离设备。作为一个新兴的力学分支，液-固两相、气-固两相及气-液两相流动，一起被统称为两相流体力学。作为两相流体中的一种类型，液-固两相混合物广泛地存在于自然界及能源、化工、石油、矿业、建筑、水利、轻工、冶金、环保等各个领域。

4、本发明对再生塔腐蚀防控方法进行了技术改进。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明的目的是，提供一种醇胺法脱硫系统中再生塔腐蚀缓解、防控的方法。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种再生塔腐蚀防控方法，用于醇胺法脱硫系统中再生塔腐蚀缓解、防控，包括以下步骤：

3、s1、对再生塔进行多相流软件模拟，通过不同部位的流场以及组分分布的冲刷磨损行为分析冲刷腐蚀，通过再生塔内部h2s所占体积百分比分布和液态水所占体积百分比分布分析化学腐蚀，提取再生塔不同部位若干位置的流场参数计算化学腐蚀和冲刷腐蚀；

4、s2、对再生塔附属管线进行多相流软件模拟，通过再生塔附属管线剪切应力分布分析冲刷腐蚀，提取再生塔附属管线不同部位若干位置的流场参数计算化学腐蚀和冲刷腐蚀；

5、s3、根据步骤s1和步骤s2的分析数据进行再生塔及其附属管线腐蚀风险行为分析，确认化学腐蚀起主要作用；

6、s4、根据步骤s3的分析结果，通过减小水中硫化氢的浓度来减小化学腐蚀速率，通过提高温度减小溶于水中硫化氢的浓度来改进工艺条件；

7、s5、将经过步骤s4改进后的再生塔工艺条件用于醇胺法脱硫系统。

8、优选地，步骤s1通过再生塔顶部及回流口局部矢量、进料口速度矢量、连接再沸器出口的水蒸气入口附近速度矢量、顶部出口附近剪切应力、进料口附近剪切应力和连接再沸器出口的水蒸气入口附近剪切应力分布分析冲刷腐蚀，提取再生塔不同位部位8个位置腐蚀分析参考点流场参数计算化学腐蚀和冲刷腐蚀。

9、优选地，步骤s2再生塔附属管线是进料口管线、顶部出口管线、连接再沸器出口管线、贫液出口管线、水蒸气入口管线和回流口管线，提取再生塔附属管线不同部位14个位置腐蚀分析参考点流场参数计算化学腐蚀和冲刷腐蚀。

10、优选地，步骤s3再生塔及其附属管线腐蚀风险行为发生在硫化氢聚集的地方、管线弯管附近和流速比较大的区域。

11、优选地，所述硫化氢聚集的地方包括料口分布器、回流口液体分布器、顶部出口管道附近和回流口管线，具有化学腐蚀风险；所述管线弯管内侧比外侧冲刷腐蚀严重；所述流速比较大的区域包括蒸汽进口与再生塔的连接处、液体分布器与塔壁的缝隙处以及塔顶与出口的连接处，具有冲刷腐蚀风险。

12、优选地，所述步骤s4改进的工艺条件是保持水蒸气入口管线水蒸气流量不变，提高水蒸气入口管线水蒸气温度从而增加热量输入，提高整体温度。

13、优选地，醇胺法脱硫再生塔基础工况是富液进料口流量75t/hr、入口温度70℃、回流口流量10t/hr，所述水蒸气入口管线水蒸气温度由120℃提高到170℃。

14、优选地，所述步骤s4改进的工艺条件是保持水蒸气入口管线水蒸气温度不变，提高水蒸气入口管线水蒸气流量，从而增加热量输入，提高整体温度。

15、优选地，醇胺法脱硫再生塔基础工况是富液进料口流量75t/hr、入口温度70℃、回流口流量10t/hr，所述水蒸气入口管线水蒸气流量由1.8kg/s提高到2.5kg/s。

16、本发明一种再生塔腐蚀防控方法有如下有益效果：通过对再生塔工艺操作过程中化学腐蚀与多相流腐蚀风险行为的分析，定位化学腐蚀、冲刷腐蚀的作用区域；进一步根据腐蚀的结构判定化学腐蚀起主要作用；进一步确定再生塔塔盘操作工艺条件，并优化工艺操作条件。

技术特征：

1.一种再生塔腐蚀防控方法，用于醇胺法脱硫系统中再生塔腐蚀缓解、防控，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种再生塔腐蚀防控方法，其特征在于：步骤s1通过再生塔顶部及回流口局部矢量、进料口速度矢量、连接再沸器出口的水蒸气入口附近速度矢量、顶部出口附近剪切应力、进料口附近剪切应力和连接再沸器出口的水蒸气入口附近剪切应力分布分析冲刷腐蚀，提取再生塔不同位部位8个位置腐蚀分析参考点流场参数计算化学腐蚀和冲刷腐蚀。

3.根据权利要求2所述的一种再生塔腐蚀防控方法，其特征在于：步骤s2再生塔附属管线是进料口管线、顶部出口管线、连接再沸器出口管线、贫液出口管线、水蒸气入口管线和回流口管线，提取再生塔附属管线不同部位14个位置腐蚀分析参考点流场参数计算化学腐蚀和冲刷腐蚀。

4.根据权利要求3所述的一种再生塔腐蚀防控方法，其特征在于：步骤s3再生塔及其附属管线腐蚀风险行为发生在硫化氢聚集的地方、管线弯管附近和流速比较大的区域。

5.根据权利要求4所述的一种再生塔腐蚀防控方法，其特征在于：所述硫化氢聚集的地方包括料口分布器、回流口液体分布器、顶部出口管道附近和回流口管线，具有化学腐蚀风险；所述管线弯管内侧比外侧冲刷腐蚀严重；所述流速比较大的区域包括蒸汽进口与再生塔的连接处、液体分布器与塔壁的缝隙处以及塔顶与出口的连接处，具有冲刷腐蚀风险。

6.根据权利要求5所述的一种再生塔腐蚀防控方法，其特征在于：所述步骤s4改进的工艺条件是保持水蒸气入口管线水蒸气流量不变，提高水蒸气入口管线水蒸气温度从而增加热量输入，提高整体温度。

7.根据权利要求6所述的一种再生塔腐蚀防控方法，其特征在于：醇胺法脱硫再生塔基础工况是富液进料口流量75t/hr、入口温度70℃、回流口流量10t/hr，所述水蒸气入口管线水蒸气温度由120℃提高到170℃。

8.根据权利要求5所述的一种再生塔腐蚀防控方法，其特征在于：所述步骤s4改进的工艺条件是保持水蒸气入口管线水蒸气温度不变，提高水蒸气入口管线水蒸气流量，从而增加热量输入，提高整体温度。

9.根据权利要求8所述的一种再生塔腐蚀防控方法，其特征在于：醇胺法脱硫再生塔基础工况是富液进料口流量75t/hr、入口温度70℃、回流口流量10t/hr，所述水蒸气入口管线水蒸气流量由1.8kg/s提高到2.5kg/s。

技术总结
本发明涉及一种再生塔腐蚀防控方法，包括以下步骤：S1、对再生塔进行多相流软件模拟提取再生塔不同部位若干位置的流场参数计算化学腐蚀和冲刷腐蚀；S2、对再生塔附属管线进行多相流软件模拟提取再生塔附属管线不同部位若干位置的流场参数计算化学腐蚀和冲刷腐蚀；S3、根据步骤S1和步骤S2的分析数据进行再生塔及其附属管线腐蚀风险行为分析，确认化学腐蚀起主要作用；S4、根据步骤S3的分析结果，通过减小水中硫化氢的浓度来减小化学腐蚀速率，通过提高温度减小溶于水中硫化氢的浓度来改进工艺条件；S5、将经过步骤S4改进后的再生塔工艺条件用于醇胺法脱硫系统。有益效果是醇胺法脱硫系统中再生塔腐蚀缓解、防控。

技术研发人员：续康,李世伟,于浩,刘辉辉,张建文,刘群礼
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11