炼化企业防腐保温工程质量提升措施与效果

炼化企业生产装置防腐保温工程涉及安全、节能、费用和环保等诸多方面,其效果对工艺过程控制、安全生产及节能减碳等方面均具有重要意义。中国石化建立了以“全寿命周期总成本最低”为目标的防腐保温质量提升管理体系,制定了炼化企业防腐保温应用与管理等方面的管理制度和技术规范。通过开展防腐保温工程质量提升与监督工作,取得了良好效果:炼化企业防腐工程质量优良率由23%提升到55%,不及格率从41%下降到3%;保温工程优秀率由0%提升到19%,能效超标率从22.2%下降到6.1%。炼化企业防腐保温工程质量提升效果显著,实现了生产装置节能减碳和安全运行的目标。

水性涂料在炼化企业应用的现状及适用性分析

水性涂料是绿色环保化的一个重要方向,通过从产品的优劣势、性能特点、现场应用效果和综合成本等方面对水性涂料进行系统评估和分析,结果表明:服役3 a以上的水性防腐涂层均出现不同程度的粉化,且随着服役年限的延长,涂层的粉化程度变高;水性涂料较同类型的溶剂型涂料价格平均高41.7%,防腐工程项目采用水性涂料较采用溶剂型涂料费用增加13.0%。从原材料、施工环境、涂装工序及完工检查等关键环节提出质量控制措施,明确了水性涂料在石化领域应用的可行性和适用范围,为水性涂料在石化行业的应用提供实践数据和技术支撑。

催化裂化再生器燃烧处理炼化企业VOCs技术开发

开发了一种利用炼化企业正常生产状态下的催化裂化再生器燃烧处理挥发性有机物(VOCs)的工艺工程技术,用以对炼油厂不同污染源所排放的不同浓度与种类的VOCs进行低能耗、高效率的处理。通过控制进入再生器的VOCs废气浓度与温度,同时应用高等级的阻火器、单向阀等设备,以确保VOCs废气输送及处理过程的安全性。由于催化裂化催化剂表面所沉积的重金属具有一定的催化氧化作用,使该技术在相对较低的燃烧温度下(670~720℃)具有良好的VOCs脱除效果。工业应用结果表明,经处理后所排放烟气中的VOCs质量浓度不大于10 mg m3,满足中国石油化工股份有限公司关于VOCs焚烧处理的控制标准(不大于15 mg m3),同时对FCC装置的正常生产、产品性质以及再生烟气的脱硫脱硝等无影响。

石化装置保温层下腐蚀检测技术进展

近年来,随着石油化工装置运行年限的增加,设备和管道的保温层下腐蚀(CUI)问题变得日益突出,严重威胁装置的安全稳定运行。在分析CUI成因的基础上,综述了传统CUI检测方法和新型无损监检测技术的研究进展,对比分析了各种CUI检查方法的优缺点。选择CUI的检查方法时应从可操作性、工作量、效率、效果、成本及安全等方面进行综合评判和分析,选择出最合适的监检测技术或方法,从而实现精准高效监检测。

某油库地下水石油烃污染物运移规律及水动力阻截技术模拟

基于GMS软件建立了长江流域某油库的三维地质结构模型、地下水流动模型和溶质运移模型,并结合场地调查结果将油泥存放池作为主要污染源,C10~C40石油烃作为影响地下水水质的特征污染物,以此为基础开展以风险管控为目标的地下水污染数值模拟研究,研究地下水中C10~C40石油烃污染物的运移规律以及不同水动力阻截技术对污染物扩散的管控效果。结果表明:污染物迁移方向受地下水流动的影响,主要从东北流向西南;在未采取水动力阻截技术的模拟研究中,地下水污染羽以油泥存放池为中心呈椭圆状扩散,经过3000 d的时间推移,污染物已经扩散至周围水系,对附近居民的人身安全构成了威胁;采取不同的水动力阻截技术(阻隔墙或抽水井群)均可以在一定程度上减缓污染物的扩散,而针对该区域表层土质松散、地下水水位较高的地质条件,抽水井群技术对污染物扩散的管控效果更好;采取组合形式的水动力阻截方案可以更加显著地降低污染物的扩散程度,与空白方案相比,3000 d的模拟周期结束后,地下水中高浓度污染物的最大迁移距离和地下水污染羽水平扩散面积分别减小了68.3%和80.5%,模拟监测井中地表污染物浓度降低了87.9%。

炼化企业防腐保温质量的关键环节与控制措施

“双碳”背景下,石油化工行业进入了低碳转型发展期,提升防腐保温质量是实现企业“双碳”目标的途径之一。中国石化建立了以“全生命周期总成本最低”为目标的防腐保温质量提升管理体系,制定了炼化企业防腐保温应用与管理等方面的管理制度和技术规范;结合防腐保温质量监督工作,分别从防腐保温的设计、施工、验收和运维等过程分析影响工程质量的关键环节、技术指标及控制措施,助力炼化企业防腐保温工程质量水平全面提升,实现全生命周期降本增效,确保生产装置安全稳定运行。

注水站高压注水泵盘根盒压帽断裂分析

中原油田高压注水泵盘根盒压帽出现多起断裂事故,给安全生产带来较大风险隐患。通过现场基本情况、压帽化学成分、硬度和金相组织的分析,再加上断口的宏观形貌、微观形貌分析等方法,查找压帽发生断裂原因。结果表明,压帽断裂原因一是由于铸造材质疏松,且存在缺陷;二是由于注水泵高压波动对断裂起到了关键性破坏作用,属于“材质因素和力学因素”共同作用导致的断裂。

炼化企业防腐涂层应用效果的检查与评估

在炼化企业大气腐蚀环境中,防腐涂层是解决设备设施大气腐蚀的主要防护措施,也是影响炼化企业生产装置长周期安全稳定运行的一个重要环节。本文制定了炼化企业防腐涂层应用效果的评估方法,通过对炼化设备、管道、钢结构、储罐的现场检查与评估,实现了炼化企业防腐涂层应用效果的整体量化评估,直观反映了炼化设备设施防腐涂层在服役期间的“健康状况”,有利于后期维护维修方案的制定和实施。

合成氨单元开工加热炉炉管开裂失效分析

为了查明合成氨单元开工加热炉炉管发生开裂失效的原因,采用多种检测方法对失效炉管进行了分析。根据裂纹形貌分析、材质化学成分分析、金相组织分析和裂纹填充物能谱分析等结果可以得出,失效炉管两处开裂的原因分别是湿硫化氢破坏和异种金属混入,炉管上部外壁的密集蚀坑则是由烟气硫酸露点腐蚀所致,基于炉管失效原因分析,提出了针对性的预防措施。

炼化企业防腐蚀涂层应用现状调研及应对措施

防腐蚀涂层是解决炼化企业设备和设施工业大气腐蚀的最主要的措施,而防腐蚀涂层的失效则影响炼化企业生产装置长周期安全稳定运行。针对8家炼化企业防腐蚀涂层的应用现状开展了现场调研和测评,分析了生产装置、钢结构和储罐等防腐蚀涂层应用过程中存在的主要问题。分别从管理制度完善及执行、涂装施工监控、定期检查测评、专业技能培训和质保模式等方面提出了应对措施和建议,并编制了相应的管理制度和技术规范。

天然气脱碳系统重力分离器开裂失效分析与防护

为了明确天然气脱碳系统重力分离器内壁发生开裂失效的原因,采用多种检测方法对失效样件进行了分析。根据裂纹形貌分析、硬度分析、材质化学成分分析、金相组织分析和裂纹填充物能谱分析等结果可以得出,重力分离器内壁开裂失效的原因是设备内衬选材不当导致其在焊接过程中发生了材质敏化,在腐蚀性介质和应力的共同作用下发生了晶间应力腐蚀开裂,基于内壁开裂失效原因分析,提出了针对性的预防措施。

聚乙烯醇装置醋酸提浓塔塔盘失效原因分析

醋酸提浓塔作为聚乙烯醇回收工段的关键设备,担负着醋酸回用生产系统的使命。但由于塔内醋酸腐蚀环境恶劣,即使现役材质耐蚀等级提升到钛材,设备面临的腐蚀问题仍旧表现突出,也造成装置的运行周期缩短和经济效益下降。该研究在现场腐蚀调研的基础上,通过采用材质元素分析、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法,分析研究了TA2塔盘失效的原因、过程及其腐蚀防护措施。结果表明:TA2的腐蚀与氢脆是导致醋酸提浓塔塔盘失效的主要成因;醋酸提浓塔的腐蚀环境为醋酸+氯离子,其中,氯离子在塔内的富集加剧了醋酸的腐蚀。提出材料升级与工艺腐蚀控制是醋酸提浓塔优选防护研究方向。

基于超声技术的沉浸式换热器强化传热研究

针对沉浸式换热器管外强化传热的问题,采用振动壁面的方式向换热器内输入超声波,研究了超声外场对沉浸式换热器内的管外流动、空化现象以及传热强化的作用。超声作用在流体中能够产生空化现象和声流的传播。其空化作用使得邻近振动面的流体发生液气相变,在远离振子的区域发生微小气泡的膨胀,换热器管外流体区域的平均气体体积分数由未加载超声时的0.01302最大增至0.01359。声流现象使得换热器管外流体的流速具有和超声波相同的脉动变化特性,呈高低速相间分布流向换热器两侧,最低速度接近0,最高速度4.93 m·s^(-1),平均流速由0.0248 m·s^(-1)增至0.102 m·s^(-1),超声作用效果显著。在空化和声流的双重作用下,换热管外表面湍动能均值由2.090×10^(-4)m2·s-2增大至0.01847 m^(-2)·s^(-2),表明换热管外表面流体受到扰动增强,换热管外表面对流传热系数由1634.533 W·m^(-2)·K^(-1)增大至2031.069 W·m^(-2)·K^(-1),传热强化比率达24.26%。本研究对超声技术在沉浸式换热器内的应用具有重要意义。

炼化设备冲刷腐蚀失效分析及控制策略

目的冲刷腐蚀失效是制约炼油装置安全运行的重大隐患,通过分析炼化设备系统中典型冲刷腐蚀失效的机理和影响因素,提出石油炼制过程中冲刷腐蚀的控制策略。方法基于炼油装置的工艺流程、设备和管道的结构设计、腐蚀介质和材质等,分别针对减压转油线防冲板、硫酸烷基化装置反应流出物注碱口管线、酸性水汽提塔顶富氨气系统,以及焦化分馏塔进料段塔壁腐蚀问题进行失效分析。结果通过将材质升级为317L,避免了减压转油线防冲板因环烷酸冲刷腐蚀而减薄。通过改进碱注入方式和优化操作工艺方式,减缓了硫酸烷基化装置反应流出物注碱口管线的硫酸腐蚀。通过将空冷器管束材质升级为316L,及增加管道直径的措施,防治了酸性水汽提塔顶富氨气系统酸性水冲刷腐蚀。通过更换进料分配器解决了焦化分馏塔进料段塔壁腐蚀泄漏的难题。结论炼化设备冲刷腐蚀的控制策略:依据主动防腐的观念,在遵循炼化设备选材导则进行合理选材的基础上,充分考虑设备、管道的实际工艺操作情况,针对具体部位进行腐蚀评估,发现薄弱部位并及时调整相关操作(操作工艺、工艺防腐和腐蚀监测等),从而保证了炼化装置的安全稳定运行。

TP347单层堆焊技术及性能评价研究

以15CrMoR钢为基层、两种TP347焊带为堆焊层,采用稀释率较低的电渣焊工艺制备单层堆焊试样,并对试样进行理化及耐蚀性能评价。结果表明,两种堆焊试样的力学性能、硬度、化学成分及铁素体含量均满足标准要求,且耐晶间腐蚀性能良好。高温高压氢剥离试验结果表明,在较低的降温速率下两种堆焊试样均未发生剥离,但是在较高的降温速率下发生了剥离;电解充氢试验结果表明,A堆焊试样发生剥离而H堆焊试样未发生剥离,这说明H试样堆焊层熔合区相比于A试样,具有更高的抗氢剥离性能。

常减压蒸馏装置原油注碱技术的探讨与实践

目前,随着高酸、高硫等劣质原油加工比例的不断增加,劣质原油加工已成为世界炼油企业共同面临的难题,尤其是常减压蒸馏装置塔顶系统低温轻油部位的腐蚀问题更为突出。本研究系统分析了原油注碱技术在塔顶氯离子控制、管线和炉管碱脆、换热器结垢、二次加工装置影响等各方面的利弊因素,提出了原油注碱的前提条件、注入浓度及注入量、注入部位、注入设施设计及选材、相关的腐蚀检测与化验分析等方面的具体措施。国内炼化企业原油注碱的工业应用证明,原油注碱技术作为一种传统且有效的工艺防腐措施,在兼顾对碱脆、结垢和催化剂中毒等不利因素的条件下,对于控制常减压蒸馏装置塔顶系统腐蚀具有非常良好的效果。

流化催化裂化油浆固体颗粒脱除技术研究

以某炼油厂流化催化裂化油浆为原料,采用静电分离的方法,开展针对催化油浆的固体颗粒脱除技术研究。考察了静电分离温度、电压、填料粒径及填料与油浆质量比等操作条件对脱除效果的影响,并采用扫描电镜和能谱分析等方法对固体颗粒进行表征。试验得出的优化工艺条件为:静电分离温度150℃,电压7 000 V,玻璃珠填料粒径为5 mm,玻璃珠填料与油浆质量比为3∶1。在此条件下经过二级静电分离后,催化油浆的固体颗粒质量分数不大于50μg/g,固体颗粒脱除率达98%。催化油浆中的固体颗粒含量显著降低,实现了油浆高纯度净化,可以满足后续深加工工艺的要求。

低温煤焦油预处理技术研究

由于煤焦油中的水分、无机盐、炭颗粒、有机氯和金属等杂质含量高,容易造成煤焦油加氢处理装置中管道腐蚀、催化剂失活和反应器床层堵塞等问题。采用离心分离、电脱盐、化学反应等技术手段对煤焦油的脱水、脱盐、脱氯等预处理技术进行了研究。

原油脱钙技术研究

针对某炼厂的原油,采用电脱盐试验装置开展了原油脱钙技术研究,对脱钙剂进行筛选和复配。实验结果表明:在电脱盐温度145℃、电压1800 V、注水量8%,混合强度为手工振荡400次,破乳剂DM添加量为25μg/g,复配的脱钙剂“乙二胺四乙酸二钠+马来酸酐”(“EDTA-2Na+MA”)添加量为100μg/g的优化工艺条件下,原油经过脱钙处理后,其钙含量可降低至1.2μg/g,脱钙率高达99%,铁含量可降低至4.0μg/g,脱铁率高达92%。通过“电脱盐+脱钙剂”的组合工艺,可有效地脱除原油中的钙、铁等金属含量,减轻了金属杂质对后续装置的不利影响。

烟气脱硫含胺废水预处理技术

对有机胺法烟气脱硫装置运转过程中的碱性含胺废水处理技术进行了研究。考察了臭氧氧化技术、絮凝技术用于含胺废水处理的效果,结果表明:(1)臭氧氧化技术用于含胺废水预处理是合适的,臭氧能够将废水中难以生化降解的有机胺转化为可以生化处理的低分子物质,同时去除大部分COD。(2)经臭氧氧化处理后,废水中的有机胺完全降解,其中有机氮几乎完全转化为NO-3。(3)SE525和SE601絮凝剂在含胺废水中絮凝效果较好,絮凝时间短,可应用于碱性含胺废水预处理絮凝脱除颗粒物。(4)经臭氧氧化后的废水经中和、絮凝、沉降,可以送污水处理场,不会对现有污水处理系统产生影响。