在石油化工行業(yè), 熱壁加氫反應(yīng)器已普遍取代了冷壁加氫反應(yīng)器。這些熱壁加氫反應(yīng)器大部分是由2.25Cr1Mo鋼制成的。加氫反應(yīng)器在高溫高壓、臨氫條件下工作時(shí), 構(gòu)件材料面臨著介質(zhì)腐蝕、應(yīng)力腐蝕、氫腐蝕、氫脆、回火脆化等一系列問題。同時(shí)反應(yīng)器內(nèi)的硫化型固定床催化劑，由于積碳、金屬沉積或活性組分狀態(tài)的變化，催化劑的活性存在下降的情況、影響長(zhǎng)周期運(yùn)行。因此，加氫反應(yīng)器工藝保護(hù)措施的制定尤為重要。

一、反應(yīng)器工藝保護(hù)措施

防止氫致開裂

正常操作過程中，在高溫高壓操作條件下，反應(yīng)器的鋼材內(nèi)部溶解大量氫原子。氫氣在鋼材中的溶解度隨溫度的降低而降低，隨壓力的降低而降低。在裝置停工過程中如果降溫速度過快，氫氣來不及從鋼材內(nèi)部擴(kuò)散出來，而出現(xiàn)過飽和狀態(tài)，超過鋼材的安全氫濃度，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)械性能下降，甚至開裂。由于氫氣在母材與奧氏體不銹鋼堆焊層中的溶解度和擴(kuò)散速度不同，將在過渡層上吸存大量的氫，且因二者的線膨脹差別較大，而形成很大殘余應(yīng)力使母材與堆焊層出現(xiàn)剝離現(xiàn)象。因此，在裝置停工過程中，需進(jìn)行一定的“恒溫氫解”操作，防止損壞設(shè)備。在裝置停工過程中，反應(yīng)系統(tǒng)熱氫帶油結(jié)束之后，首先以0.5-1.0MPa/h速度將高分壓力降低至操作壓力的1/3左右，以10-20℃/h速度降低反應(yīng)器入口溫度（一般比正常操作溫度低20-50℃），恒溫氫解12h，然后將反應(yīng)溫度降低至250℃，恒溫氫解12h。

防止連多硫酸應(yīng)力腐蝕

奧氏體不銹鋼在高溫、硫化氫存在的條件下，設(shè)備與介質(zhì)接觸的表面會(huì)形成一層腐蝕產(chǎn)物FeS。在停工過程中，當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)降溫降壓后有水汽冷凝下來或打開設(shè)備進(jìn)行檢查檢修時(shí)，設(shè)備和管線內(nèi)部的金屬表面與濕空氣接觸，F(xiàn)eS與水和氧氣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)亞硫酸和連多硫酸。連多硫酸會(huì)引起奧氏體不銹鋼晶間腐蝕，在晶間拉伸應(yīng)力和連多硫酸作用下引起連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂（PSCC）。在裝置停工過程中需對(duì)反應(yīng)器加以保護(hù)。裝有催化劑的反應(yīng)器，先充氮?dú)獗Ｗo(hù)，保守氮?dú)馕⒄龎骸Ｐ洞呋瘎┍仨氃跉夥忾]的條件下進(jìn)行，卸完催化劑后，反應(yīng)器及內(nèi)構(gòu)件要立即進(jìn)行中和清洗。中和清洗的中和液一般適用1.5%-2.0%的Na2CO3溶液，不得適用NaOH等強(qiáng)堿，以避免導(dǎo)致鋼材應(yīng)力腐蝕開裂，中和液中Cl-濃度不能超過20ppm。在中和液中增加0.5%的硝酸鈉，可以防止氯化物應(yīng)力腐蝕開裂。

強(qiáng)制循環(huán)中和清洗時(shí)間為4h以上，靜止浸泡時(shí)間在6h以上，噴淋沖洗應(yīng)該保持表面堿液濕潤(rùn)2h以上，并用塑料布覆蓋，沖洗時(shí)候順序從上往下，每個(gè)角落都要沖洗到，拆下的內(nèi)構(gòu)件應(yīng)盡快放入堿液中浸泡，時(shí)間不小于6h。中和清洗完畢后，用軟化水清洗干凈，清洗完后反應(yīng)器用干燥空氣吹掃。

防止回火脆性

熱壁結(jié)構(gòu)與冷壁結(jié)構(gòu)相比有許多優(yōu)點(diǎn)，冷壁結(jié)構(gòu)不僅有效容積利用率低(一般只有50％～60％)，而且在使用中比熱壁結(jié)構(gòu)更易產(chǎn)生局部過熱，給安全操作帶來危險(xiǎn)，甚至被迫停產(chǎn)?；鼗鸫嗷怯捎诮鹣喔淖兯碌捻g性減少，長(zhǎng)期在343℃—593℃條件下使用或在此溫度范圍內(nèi)緩慢冷卻而導(dǎo)致材料的韌性劣化的現(xiàn)象，造成的損傷會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的脆斷。受影響的材料主要包括2.25Cr1Mo 低合金鋼，3Cr1Mo以及高強(qiáng)度低合金CrMoV 轉(zhuǎn)子鋼?；鼗鸫嗷粫?huì)顯著影響C0.5Mo 和1.25Cr0.5Mo合金鋼，但是其他高溫?fù)p傷機(jī)理會(huì)促進(jìn)金相改變，從而改變材料的硬度或高溫延性。為了使啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)出現(xiàn)脆斷的可能性最小化，許多煉廠采用增壓程序把系統(tǒng)壓力限制在最大設(shè)計(jì)壓力的25%內(nèi)，使溫度低于最小增壓溫（MPT）。采用2.25Cr1Mo 低合金鋼制造的反應(yīng)器，遵規(guī)定的最低加壓溫度為93℃ ， 在開停工工過程中都嚴(yán)格地執(zhí)行了熱態(tài)開停工方案，即在反應(yīng)器壁溫度大于93℃時(shí)，才能升高壓力至反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力的1/4以上，同時(shí)升降溫速度要30℃／h。

二、加氫催化劑工藝防護(hù)措施

監(jiān)測(cè)控制原料金屬含量，防止催化劑失活

催化劑的失活可以分為兩種，一種是暫時(shí)性失活，可以通過再生的方法恢復(fù)其活性；另一種是永久性失活，無法恢復(fù)活性。金屬元素沉積在催化劑上，會(huì)促使催化劑永久失活。常見的使催化劑中毒的金屬有鉛、鐵、鎳、釩、砷、鈉、鋅、鈣等。鉛中毒主要發(fā)生在重整原料預(yù)加氫過程，原料油中混有含鉛汽油，會(huì)造成加氫催化劑鉛中毒。鐵、鎳、釩等重金屬有機(jī)物在臨氫條件下發(fā)生氫解，生產(chǎn)的金屬以硫化物形式沉積在催化劑孔口和表面，造成催化劑失活、床層壓降上升。一般加氫反應(yīng)器需裝填加氫脫金屬劑，原料中的鐵離子含量控制在1.0mg/kg以內(nèi)。砷對(duì)加氫催化劑有中毒作用，含砷1.2%的催化劑，再生后的脫氮活性僅為新鮮催化劑的70%。一般汽油加氫類裝置應(yīng)設(shè)置脫砷反應(yīng)器，柴油加氫類裝置應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控常減壓柴油中的砷含量。鈉、鋅、鈣等堿性金屬或堿土金屬對(duì)催化劑酸性中心具有中和作用，進(jìn)而造成催化劑中毒。在加氫過程中，這些金屬的化合物很快發(fā)生氫解，沉積在催化劑顆粒之間和孔口，造成催化劑失活、床層壓降上升。

強(qiáng)化過程控制，防止催化劑結(jié)焦還原

催化劑干燥階段，干燥介質(zhì)禁止含烴，干燥過程中不得出現(xiàn)竄油、竄氣事故。催化劑硫化階段，不得選擇烯烴含量過高的硫化油，升溫注硫速度不得過快，控制好各床層溫度。硫化結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行初活穩(wěn)定或鈍化，不得直接進(jìn)原料油。因初期活性較高，直接進(jìn)原料油會(huì)導(dǎo)致催化劑快速結(jié)焦。正常生產(chǎn)過程中，循環(huán)氫純度、氫油比、氫分壓、空速等指標(biāo)不得低于設(shè)計(jì)值，監(jiān)控原料中硫、氮、殘?zhí)俊⑾N、稠環(huán)芳烴等雜質(zhì)含量，防止催化劑結(jié)焦。裝置異常停電、停機(jī)等事故應(yīng)急過程中，應(yīng)盡快降低床層溫度、防止催化劑快速結(jié)焦。裝置停工階段，對(duì)循環(huán)氫中的H2S濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一般要求不小于500μg/g，以防止催化劑還原。

原料系統(tǒng)設(shè)置氮封

原料與空氣接觸，會(huì)發(fā)生氧化、生產(chǎn)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，進(jìn)入反應(yīng)器后，這些膠質(zhì)會(huì)沉積在催化劑床層上，增加床層壓降，縮短裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期。因此，原料油要采用氮封隔絕空氣。

監(jiān)測(cè)控制新氫雜質(zhì)含量，防止甲烷化反應(yīng)

新氫作為補(bǔ)充氫進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)，其雜質(zhì)CO＋CO2過高、一方面降低了新氫純度，另一方面會(huì)在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生氫解脫氧（甲烷化）反應(yīng)，放出大量反應(yīng)熱，將引起反應(yīng)器床層溫度波動(dòng)，甚至?xí)斐煞磻?yīng)器床層超溫。一般CO＋CO2含量規(guī)定不得大于30mL/m3。

監(jiān)測(cè)控制原料水含量

水對(duì)催化劑的活性和強(qiáng)度都會(huì)造成影響，嚴(yán)重時(shí)影響催化劑壽命。水汽化會(huì)增加裝置系統(tǒng)壓力，引起壓力波動(dòng)。進(jìn)反應(yīng)器原料油中的含水量最大值為500 mg/kg，一般要求小于300 mg/kg。

優(yōu)化自動(dòng)反沖洗過濾器運(yùn)行

原料油中的各種雜質(zhì)，會(huì)污染催化劑或使催化劑結(jié)垢、結(jié)焦，降低催化劑活性，造成床層壓降升高，縮短運(yùn)轉(zhuǎn)周期。通過自動(dòng)反應(yīng)洗過濾器的優(yōu)化運(yùn)行，可去除20μm的固體顆粒，完全去除掉原料油中的機(jī)械雜質(zhì)和銹焊渣等雜質(zhì)，同時(shí)過濾掉一部分大分子質(zhì)量的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及焦炭等物質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)器，保護(hù)催化劑，防止床層壓降增大。

焦化裝置采用無硅消泡劑

為減少焦化塔頂泡沫層的高度，在焦化塔中需注入消泡劑。若消泡劑含硅，其焦化汽油會(huì)攜帶硅進(jìn)入加氫裝置，硅在加氫條件下生產(chǎn)易揮發(fā)的硅化物，在床層中遷移而穿透床層。催化劑上沉積3-5%SiO2時(shí)，就能封閉活性中心，使催化劑失活。因此，焦化裝置應(yīng)采用無硅消泡劑。

加氫裝置采用無磷阻垢劑

隨著生產(chǎn)周期的延長(zhǎng)，原料油/反應(yīng)產(chǎn)物換熱器管束內(nèi)壁易生產(chǎn)一層結(jié)垢物，主要成分是稠環(huán)芳烴，難溶于水、油、酸、堿等溶液，影響長(zhǎng)周期運(yùn)行。為解決這個(gè)問題，通常在反應(yīng)進(jìn)料泵入口注入阻垢劑。若阻垢劑含磷化物，在加氫條件下會(huì)生產(chǎn)PH3引起催化劑中毒，使催化劑活性下降。因此，加氫類裝置加阻垢劑應(yīng)采用無磷阻垢劑。

三、夢(mèng)能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用，請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

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用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請(qǐng)用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試，請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

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