專利名稱：常減壓塔頂系統(tǒng)露點控制防腐蝕裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于煉油廠設備防腐蝕技術領域，具體涉及到常減壓塔頂系統(tǒng)露點控制防腐蝕裝置。
背景技術：
煉油廠設備塔頂系統(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變的“露點”部位最為嚴重。腐蝕原因主要是原油含鹽引起的，加工過程中，原油中的MgCl2和CaCl2加熱水解生成強烈的腐蝕介質HCl，生成的HCl和由硫化物等加熱分解生成的H2S隨揮發(fā)油汽進入常減壓蒸餾塔頂部的冷凝冷卻系統(tǒng)。當油汽冷凝結露出現(xiàn)小水滴時，HCl、H2S溶于水，少量的初凝水中溶入了過量的HCl、H2S，形成PH很低的腐蝕十分嚴重的酸性物質。據研究，此時將有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，構成強酸性腐蝕環(huán)境。因此，只要油汽中存在HCl及水蒸氣，“露點”腐蝕就不可避免，H2S的存在，可對該部位的腐蝕加速，它和HCl相互促進構成嚴重腐蝕。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，如無任何工藝防腐措施，碳鋼腐蝕速度高達20mm/年以上。特別是近年來，國內一些老油田趨于中后期，原油質量日趨變差，原油含硫量及酸值不斷上升，煉油設備的腐蝕問題變得更加突出，盡管各煉廠采取了不少防腐措施，腐蝕問題依然十分嚴峻，有資料統(tǒng)計煉油廠常減壓蒸餾塔的塔頂設備低溫部位損壞占總損壞數量的72.1％，腐蝕速率仍達每年2mm，有時一臺新冷凝器運行一年左右就報廢，給煉油廠造成極大的經濟損失，影響了煉油廠的正常生產。
目前，煉油廠低溫HCl-H2S-H2O系統(tǒng)的防腐措施國內主要為“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，工藝參數的波動，原油性質復雜多變以及操作工的技術水平高低，責任心大小等因素的影響，使得“一脫三注”防止露點腐蝕效果更為有限。相關設備可以采用防腐材料防止露點腐蝕，但是能抵制這樣復雜多變、日趨嚴峻的腐蝕環(huán)境的材料幾乎沒有，尤其是HCl+H2O腐蝕環(huán)境，根據實驗研究，在鹽酸的稀溶液中，能產生防腐的材料幾乎都是價格昂貴，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壁實施困難。低溫HCl-H2S-H2O電化學露點腐蝕仍是較為復雜尚未解決的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服上述煉油廠設備塔頂系統(tǒng)低溫部位防腐設備的缺點，提供一種設計合理、結構簡單、防腐性能好、生產成本低的常減壓塔頂系統(tǒng)露點控制防腐蝕裝置。
解決上述技術問題采用的技術方案是在常減壓蒸餾塔與冷凝冷卻器之間設置有防腐蝕罐，防腐蝕罐通過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置有通過管道與常減壓蒸餾塔相聯(lián)通的油汽入口管、下端設置有通過管道與冷凝冷卻器相聯(lián)通的油汽出口管，在罐體內的上部設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口管相聯(lián)通，在罐體內的下部設置有安裝在填料支架上的填料支撐板，填料支撐板上設置有非金屬填料，在非金屬填料上設置有或不設置填料壓板。
本發(fā)明防腐蝕罐的液體分布器為在一個環(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排列，一個淋液孔與相鄰一個淋液孔的孔心距為孔徑的2～5倍。
本發(fā)明防腐蝕罐內的非金屬填料為散堆填料。
本發(fā)明防腐蝕罐內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)通的管道上設置防腐蝕罐，防腐蝕罐內設置有液體分布器和非金屬填料，在防腐蝕罐內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進行吸收和反應中和，油汽中水分在防腐蝕罐內產生水蒸氣“露點”，并形成含水液相，控制“露點”在防腐蝕罐內，使得其后的設備不再產生“露點”腐蝕現(xiàn)象，解決了常減壓蒸餾塔后的冷凝冷卻器等設備以及管道的腐蝕問題，提高了設備的使用壽命。本發(fā)明具有設計合理、結構簡單、防腐性能好、生產成本低等優(yōu)點，可在煉油設備上推廣使用。


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圖1是本發(fā)明實施例1的結構示意圖。
圖2是圖1中防腐蝕罐2的結構示意圖。
圖3是圖2中液體分布器2-3的結構示意圖具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
實施例1在圖1中，本實施例的常減壓塔頂系統(tǒng)露點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)接構成。
常減壓蒸餾塔為煉油廠在生產過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通過管道與防腐蝕罐2相聯(lián)通，防腐蝕罐2通過管道與冷凝冷卻器3相聯(lián)通。
圖2、3給出了本發(fā)明的防腐蝕罐2的結構示意圖。在圖2、3中，本實施例的防腐蝕罐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內相聯(lián)通，油汽入口管2-1通過管道與常減壓蒸餾塔1相聯(lián)通，油汽出口管2-10通過管道與冷凝冷卻器3相聯(lián)通。在罐體2-2內的上部焊接聯(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與液體分布器進口管2-4相聯(lián)通，液體分布器進口管2-4的端部穿插出罐體2-2外。
本實施例的液體分布器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，一個淋液孔與相鄰一個淋液孔交錯排列，淋液孔的孔徑為6mm，一個淋液孔與相鄰一個淋液孔的孔心距為18mm。本實施例的緩蝕劑采用市場購買的中和性緩蝕劑，中和性緩蝕劑包括型號為YF-97中和性緩蝕劑、型號為BC-951中和性緩蝕劑。水和緩蝕劑從液體分布器進口管2-4進入到液體分布器2-3，從液體分布器2-3的淋液孔在罐體2-2內向下噴出。
在罐體2-2內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進行吸收和反應中和，油汽中水分在防腐蝕罐2內產生水蒸氣“露點”，并形成含水液相，控制“露點”在防腐蝕罐2內，使得其后的設備不再產生“露點”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內移動。
實施例2在本實施例中，本實施例的液體分布器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，一個淋液孔與相鄰一個淋液孔交錯排列，淋液孔的孔徑為3mm，一個淋液孔與相鄰一個淋液孔的孔心距為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)接關系與實施例1相同。
實施例3在本實施例中，本實施例的液體分布器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，一個淋液孔與相鄰一個淋液孔交錯排列，淋液孔的孔徑為10mm，一個淋液孔與相鄰一個淋液孔的孔心距為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)接關系與實施例1相同。
實施例4在實施例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)接關系與相應的實施例相同。
實施例5在實施例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)接關系與相應的實施例相同。
實施例6
在實施例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)接關系與相應的實施例相同。
實施例7在實施例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)接關系與相應的實施例相同。
本發(fā)明的工作原理如下從常減壓蒸餾塔流出的油汽經過管道由油汽入口管2-1進入到罐體2-2內，水和緩蝕劑，從液體分布器進口管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內向下噴出，油氣和緩蝕劑進入到非金屬填料2-7內，水和緩蝕劑與油汽中HCl、H2S酸性氣體進行吸收中和反應，同時，油汽中的水蒸氣在防腐蝕罐2內形成“露點”，油汽出口的油汽成為含液相水的流體，控制“露點”在防腐蝕罐內，使得管道內、冷凝冷卻器3以及其它設備內不再產生“露點”腐蝕現(xiàn)象。解決了腐蝕介質對管道以及常減壓蒸餾塔1后設備的腐蝕問題。
權利要求
1.一種常減壓塔頂系統(tǒng)露點控制防腐蝕裝置，其特征在于在常減壓蒸餾塔(1)與冷凝冷卻器(3)之間設置有防腐蝕罐(2)，防腐蝕罐(2)通過管道與常減壓蒸餾塔(1)和冷凝冷卻器(3)相聯(lián)通。
2.按照權利要求1所述的常減壓塔頂系統(tǒng)露點控制防腐蝕裝置，其特征在于所說的防腐蝕罐(2)為在罐體(2-2)的上端設置有通過管道與常減壓蒸餾塔(1)相聯(lián)通的油汽入口管(2-1)、下端設置有通過管道與冷凝冷卻器(3)相聯(lián)通的油汽出口管(2-10)，在罐體(2-2)內的上部設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)外的液體分布器進口管(2-4)相聯(lián)通，在罐體(2-2)內的下部設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)上設置有非金屬填料(2-7)，在非金屬填料(2-7)上設置有或不設置填料壓板(2-6)。
3.按照權利要求2所述的常減壓塔頂系統(tǒng)露點控制防腐蝕裝置，其特征在于所說的液體分布器(2-3)為在一個環(huán)形管狀體上加工有淋液孔。
4.按照權利要求3所述的常減壓塔頂系統(tǒng)露點控制防腐蝕裝置，其特征在于所說的液體分布器(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排列，一個淋液孔與相鄰一個淋液孔的孔心距為孔徑的2～5倍。
5.按照權利要求2或5所述的常減壓塔頂系統(tǒng)露點控制防腐蝕裝置，其特征在于所說的非金屬填料(2-7)為散堆填料。
6.按照權利要求2所述的常減壓塔頂系統(tǒng)露點控制防腐蝕裝置，其特征在于所說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)露點控制防腐蝕裝置，在常減壓蒸餾塔與冷凝冷卻器之間設置有防腐蝕罐，防腐蝕罐通過管道與常減壓蒸餾塔和冷凝冷卻器相聯(lián)通。防腐蝕罐內設置有液體分布器和非金屬填料，在防腐蝕罐內加入水以及緩蝕劑，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進行吸收和反應中和，油汽中水分在防腐蝕罐內產生水蒸氣“露點”，并形成含水液相，控制“露點”在防腐蝕罐內，使得其后的設備不再產生“露點”腐蝕現(xiàn)象，解決了常減壓蒸餾塔后冷凝冷卻器等設備以及管道的腐蝕問題，提高了設備的使用壽命。它具有設計合理、結構簡單、防腐性能好、生產成本低等優(yōu)點，可在煉油設備上推廣使用。
文檔編號B01D3/32GK1864789SQ20061004266
公開日2006年11月22日 申請日期2006年4月11日 優(yōu)先權日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 申請人:西安石油大學