全球視野 | 從美國費城能源解決方案公司爆炸事故看烷基化裝置的腐蝕問題
2019-09-19 10:30:46
作者：本網整理 來源：《腐蝕與防護之友》
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事故快報
2019 年 6 月 21 日 16 時 22 分許，美國費城能源解決方案公司（Philadelphia Energy Solutions Refining Complex）的 GirardPoint 煉油廠發生爆炸。目前已造成 5 名工人受輕傷。事故原因初步推測為烷基化裝置（該裝置主要用于生產高辛烷值汽油）發生烷烴泄漏起火爆炸。
烷基化裝置事故事件
烷基化裝置堿洗沉降器V513故障事件
2018 年 3 月 12 日，某烷基化裝置堿洗沉降器 V513 發生泄漏事件。事件原因：該容器的主要目的就是去除殘余酯和夾帶酸，故容器物料顯弱酸性。其很容易與物料中的游離水結合，局部形成稀硫酸，造成硫酸腐蝕泄漏。
烷基化循環異丁烷控制閥副線閥泄漏事件
2017 年 4 月 21 日，某烷基化裝置循環異丁烷控制閥副線閥發生泄漏，液態烴噴出迅速汽化，裝置內大量液態烴聚集。事件原因：烷基化裝置循環異丁烷線內介質為異丁烷及微量酸性介質（由于反應器餾出物經過堿洗精制至分餾塔，其中微量的硫酸脂經高溫分解產生微量的酸性介質）長時間對閥體沖刷、腐蝕，使閥體減薄，造成閥體處出現沙眼泄漏。
烷基化車間A反進料控制閥排凝根部泄漏
2017 年 11 月 3 日，某烷基化車間 A 反進料控制閥排凝根部發生泄漏，造成液態烴噴出迅速汽化。事件原因：該烷基化裝置至今已有 20 余年，裝置管線老化腐蝕嚴重，A 反進料為碳四，長時間沖刷、腐蝕，造成焊口減薄，出現沙眼泄漏。
MTBE裝置碳四原料罐D302脫水線出現沙眼泄漏
2017 年 11 月 20 日，某烷基化車間 MTBE 裝置碳四原料罐D302 脫水線出現沙眼泄漏。事件原因：原料罐 D302 罐脫水線由于長期風化腐蝕、雨水侵蝕，管線出現腐蝕沙眼泄漏。（D302罐規格 φ2400x6213（ 臥 ） 材質 A3R。）
烷基化車間反應器封油線排凝焊口泄漏事件
2016 年 11 月 22 日 7 時 40 分， 某 烷 基 化 車 間 反 應 器V501A 電機平臺下部封油線排凝焊口發生泄漏事件。事件原因：烷基化裝置封油線內介質為異丁烷、烴化油及微量酸混合物，由于作為封油的介質含有微量酸，長時間對管線焊口處沖刷、腐蝕，使管線減薄，造成管線焊口處出現沙眼泄漏。
烷基化車間氣分裝置火災事故
2004 年 5 月 24 日，某烷基化車間氣分裝置發生火災事故。事故原因：烷基化車間氣分裝置塔 -1 頂冷凝器 E102A、B、C 三組冷卻器腐蝕后發生內漏，造成液態烴泄漏遇到著火源引發爆燃。
以上幾起烷基化裝置事故事件都是由腐蝕引起的。烷基化裝置的物料硫酸、氫氧化鈉、氫氣等具有強腐蝕性，在一定溫度濃度下對設備、管道腐蝕加快。氫對設備鋼材腐蝕形成“氫脆”現象。化學處理過程中還會產生硫化氫、二氧化硫等硫化物，硫化氫是酸性氣體對設備具有一定的腐蝕作用，另外，二氧化硫和硫化氫遇水會生成亞硫酸和氫硫酸，該兩類物質均具有強腐蝕性。
烷基化裝置事故事件易腐蝕部位
（1）反應器進料管線。介質環境存在微量酸，在混合降溫后會有溶解水析出，導致酸腐蝕；三通部位擴徑處流速、壓力突變的原因也會造成一定的沖刷腐蝕。
（2）堿洗罐入口段。根據現場腐蝕形貌判斷與堿液沖蝕有關，同時也存在酸的交替疊加腐蝕。
（3）含酸管線。流速、溫度是主要影響因素。
（4）塔進料換熱設備。酸腐蝕造成塔進料換熱器、塔頂冷凝器、冷劑冷卻器泄漏。
（5）閥門泄漏。酸泵出口閥腐蝕是由于閥門限量導致出現高流速、高溫從而加速腐蝕，而反應器、沉降器、酸包閥門內漏與酸腐蝕、脂類沉淀有關。
腐蝕控制措施
（1）對腐蝕減薄設備與管道應加強宏觀和測厚檢查，對腐蝕減薄嚴重部位建議進行超聲波在線定點測厚，尤其是進料線、堿洗出口線、塔頂溜出線的管線、三通和彎頭等部位。
（2）應在酸防腐、選材和嚴格工藝操作上加強力度，防止和減少酸系統腐蝕。如控制原料中的雜質含量；在工藝條件 允許的前提下盡量降低含酸介質的操作溫度、流速、提高酸濃度等。
（3）為保障酸區設備長周期運行，應嚴格控制含水量、操作溫度和介質流速。
（4）加大腐蝕監測、檢測力度，縮短檢測周期，掌握腐蝕速率，為做好對設備的腐蝕狀況進行跟蹤監控，建議設置 酸區設備腐蝕在線監測系統。
（5）采用新工藝技術。目前，國際上先進工藝已不用硫酸、氫氟酸作催化劑，而采用固體酸或離子液體烷基化技術，對此也應進行研討。
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