加氢裂化高压换热器的腐蚀泄漏及对策

(中国石油长庆石化分公司，陕西 咸阳 712000)

1 装置工艺流程及腐蚀情况

某公司1.2 Mt/a加氢裂化装置热高分气/冷低分油换热器E3403，管程为上进下出的高压热高分气，温度由180 ℃冷却至130 ℃进高压空冷器A3401，壳程为下进上出的冷低分油，温度由40 ℃换热至130 ℃(见图1)。

热高分气/冷低分油换热器E3403，属于高/低压螺纹锁紧环式换热器，型号为DFU1100-11.34/1.98-455-6.2/19-2/2，换热器管束材质为08Cr2AlMo，管箱材质为15CrMo(锻)，壳体材质为16MnR。换热器于2015年和2019年发生两次内漏。

图1 加氢裂化装置反应系统工艺流程

2 腐蚀原因分析

2.1 外观分析

2019年7月检修时打开换热器，发现管束严重堵塞，内窥镜检查结果显示管束弯头处存在白色固体垢物，见图2。

图2 清洗E3403后内窥镜检查情况

2.2 物相分析

取垢样进行X射线衍射分析(XRD)，结果显示腐蚀产物主要有FeS，FeCl3和Fe2O3(见图3)。Fe2O3含量较高是因为在检修前对换热器进行了吹扫以及暴露在空气中，部分物质被氧化；FeS和FeCl3含量均较高说明腐蚀是由硫化物和氯化物引起的。

图3 E3403垢样XRD分析

3 腐蚀原因分析

上述检测表明：E3403垢样中含有硫化物和氯化物，加氢裂化原料中含有S，N及Cl等元素的化合物。当这类化合物与H2反应时生成H2S，NH3及HCl等气体，加氢反应流出物进入到冷却系统时，温度逐渐降低，气相中的H2S，NH3及HCl等气体相互发生反应生成NH4HS和NH4Cl，在换热器内产生垢下腐蚀[1-2]。NH4HS分解温度在120 ℃左右，换热器管程最低温度130 ℃，因此排除NH4HS引起的垢下腐蚀。

3.1 NH4Cl腐蚀

系统中的氯来源主要有2个，分别为原料油和新氢带入的氯。

3.1.1 氢气中氯含量分析

加氢裂化装置中所用的氢源为重整氢，重整氢进入加氢裂化装置前要经过脱氯罐脱氯。……