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磐蚀腐蚀隐患案例库案例分享 | 催化装置分馏塔富吸收油返塔附近塔壁氯化铵腐蚀泄漏
2025-11-28
基本信息
装置名称 | 催化装置 | 装置投用时间 | 1993.08 |
设备/管道名称 | 分馏塔 | 设备/管道编号 | C-201 |
规格尺寸 | Ф3000×12mm | 操作介质 | 油气 |
主体材质 | 20G | 投用日期 | 1993.08 |
操作温度℃ | 150~160 | 操作压力MPa | / |
背景
2025年，某企业催化装置分馏塔十层平台富吸收油返塔线附件塔壁发生泄漏，泄漏部位如图1所示。
图1 分馏塔泄漏部位现场图
针对本次泄露情况进行涡流扫查发现，漏点周围减薄严重，壁厚最小值为3.3mm，减薄率为72.5%，在漏点右侧同一水平区域内（长30-40cm、宽5cm）也存在明显减薄。十层平台塔西侧存在减薄50%以上区域，航煤抽出线附近存在减薄30%以上区域。以上减薄区域及泄漏点位置呈现同一水平高度，位于保温棉支撑圈上方25cm处，该区域对应塔内部结构为集液塔盘。
工艺流程调研
分馏塔泄漏位置处于富吸收油返塔附近，再吸收塔塔底排出的富吸收油，返回分馏塔两段填料之间，返塔温度在88℃左右，塔内温度150·~160℃左右。
图2 工艺流程图
腐蚀分析
1）腐蚀机理识别
分馏塔出现泄漏及减薄可能由于氯化铵腐蚀造成。出现泄漏位置处于富吸收油返塔线附近，富吸收油返塔温度为90℃左右，当富吸收油返回分馏塔内，可能会造成分馏塔产生局部低温区域。根据本装置当时的运行数据，计算本装置的铵盐结晶温度在147℃左右，分馏塔露点温度在98℃左右，可能会有液相水生成。局部低温区域温度低于氯化铵结盐温度，以及液态水的存在，导致塔内易发生氯化铵腐蚀。
本次分馏塔泄漏及减薄部位有一重要特征，特征为同一高度水平方向减薄，位于保温棉支撑圈上方25公分处，该区域对应塔内部结构为集液塔盘，分析认为在集液塔盘和塔壁相交处氯化铵容易堆积结垢，造成氯化铵垢下腐蚀。
下面从原料性质和工艺参数两方面对氯化铵腐蚀的影响分别分析，具体内容如下：
（1）原料性质的影响
对Ⅱ催化装置3年内混合原料的氮含量、氯含量进行分析统计，如图3所示。其中2023年大检修前氮含量平均值为2998mg/kg、氯含量平均值3.49mg/kg；2023年大检修后氮含量平均值为4240mg/kg、氯含量平均值4.4mg/kg。
可以看出，检修后加工原料中的氮含量、氯含量较高，导致塔内氯化铵腐蚀风险加剧。
图3 混合原料氮、氯含量分析数据
（2）工艺变化的影响
工艺参数方面分析，造成氯化铵腐蚀可能由于富吸收油返塔温度过低导致。下图为2023年大检修后富吸收油返塔温度的统计情况，可以发现大检修开工后至2024年5月富吸收油返塔温度较高，温度最高可达到130℃左右，平均温度为115℃。由于2024年5月进行工艺调整，富吸收油返塔温度降低，2024年5月以来平均温度为94℃，温度最低仅为86℃。富吸收油返塔温度过低，可能会造成分馏塔内部产生局部低温区域（温度低于氯化铵结盐温度147℃），促进NH4Cl结晶，加剧氯化铵腐蚀。
图4 富吸收油返塔温度变化趋势
2）腐蚀回路分析
泄漏位置塔内温度在150~160℃左右，回路划分为分馏塔低温回路。
3）材质分析
分馏塔材质为20G，无内衬，材质较低，耐氯化铵腐蚀性较差。
结论和建议
1）结论
本次分馏塔氯化铵腐蚀造成。富吸收油返塔温度较低，会造成分馏塔产生局部低温区域。局部低温区域温度低于氯化铵结盐温度，以及液态水的存在，导致塔内易发生氯化铵腐蚀；原料中的氮含量、氯含量较高，导致塔内氯化铵腐蚀风险加剧。
泄漏处对应塔内部结构为集液塔盘，在集液塔盘和塔壁相交处氯化铵容易堆积结垢，造成氯化铵垢下腐蚀。
2）建议
①工艺上提高富吸收油返塔温度，防止因返塔温度过低导致氯化铵腐蚀风险加剧。
②停工时对富吸收油返塔以上重点检查，必要时将分馏塔材质升级为碳钢+0Cr13（或0Cr13Al）。
本案例启示
本腐蚀案例存在一定的特殊性，腐蚀泄漏位置处于平常不太关注的部位，对炼化企业或者从事现场防腐服务的企业提示如下：
- 大修腐蚀检查：前期收集资料过程中，建议关注催化分馏塔顶循以下的柴油返塔段的温度情况，如返塔温度低于设计工况较多（且明显低于氯化铵结盐温度），塔内检查时应重点关注。
- 日常隐患排查：日常工作中关注催化分馏塔、加氢汽提塔和分馏塔、焦化分馏塔等低温返塔段的温度变化，防止因冷回流导致塔内局部低温而发生结盐。塔顶低温系统塔壁的排查，最好查阅设备图纸，重点关注塔盘、降液板、受液盘附近塔壁，进行环向扫查。
- 日常腐蚀管控：对顶循抽出、顶循返塔、柴油抽出、柴油气相返塔、富吸收油返塔的温度进行监控，并与塔顶氯化铵铵盐结晶温度进行比对，如温度低于结盐温度，应对可能存在的氯化铵结盐风险进行识别，并制定防控措施。
沈阳中科韦尔 防腐技术中心
2015.11.27
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