煉油廠煙氣脫硫洗滌塔腐蝕原因分析及對(duì)策

煉油廠煙氣脫硫洗滌塔腐蝕原因分析及對(duì)策摘要：煉油在催化裝置再生煙氣含。 、催化劑微塵等組分經(jīng)濕法煙氣脫硫凈化后排入大氣。裝置運(yùn)行3年以來凈煙氣環(huán)保指標(biāo)合格率達(dá)100。檢%查發(fā)現(xiàn)洗滌塔煙氣進(jìn)料段大面積腐蝕泄漏，嚴(yán)重威脅到裝置的安全運(yùn)行。隨即當(dāng)年12月停余熱鍋爐對(duì)洗滌塔進(jìn)料段進(jìn)行襯里加固。裝置運(yùn)行至201年610月再次出現(xiàn)進(jìn)料段襯里減薄現(xiàn)象。本文通過分析洗滌塔噴嘴運(yùn)行情況、煙氣流向問題，提出導(dǎo)致塔體腐蝕的原因，針對(duì)腐蝕原因提出相應(yīng)對(duì)策及改造措施。關(guān)鍵詞：腐蝕、噴嘴、循環(huán)漿液、沖刷裝置概況萬催化煙氣脫硫裝置引進(jìn)美國濕法脫硫技術(shù)，催化再生后煙氣經(jīng)余熱鍋爐取熱降溫后進(jìn)入煙脫洗滌塔急冷段。經(jīng)煙氣急冷段支 噴嘴急冷降溫至℃,再經(jīng)中部吸收段支噴嘴中和及吸收煙氣中二氧化硫、顆粒物后進(jìn)入洗滌塔上部濾清模塊區(qū)。此區(qū)域含支噴嘴可再次中和二氧化硫。經(jīng)中和后的中性煙氣進(jìn)入洗滌塔頂旋風(fēng)分離器將煙氣中微顆粒及水滴脫除，凈化后的煙氣通過塔頂煙囪排入大氣。此煙氣脫硫技術(shù)采用濃堿做為中和劑、新鮮水做為稀釋催化劑顆粒物及煙氣降溫介質(zhì)。裝置自201年10月投產(chǎn)開工以來，煙氣脫硫率達(dá)10，0環(huán)%保效果明顯，可將煙氣中二氧化硫大幅降低至3粉塵含量降低至3 g存在問題2.1水耗較高經(jīng)余熱鍋爐取熱后煙氣溫度降低至150~℃2，0高0溫?zé)煔膺M(jìn)入煙脫洗滌塔后通過新鮮水降溫至5,水耗較高。設(shè)計(jì)煙脫水耗3實(shí)際水耗約3。其中3新鮮水通過煙氣放熱形成水蒸氣帶入大氣， 3新鮮水洗滌催化劑粉塵外排至污水處理單元。2.2堿耗較高此脫硫技術(shù)通過注入市濃堿中和煙氣中二氧化硫，設(shè)計(jì)堿耗3m實(shí)際堿耗約3 。2.3腐蝕嚴(yán)重?zé)熋撗b置自201年310月開工運(yùn)行至201年58月發(fā)現(xiàn)洗滌塔進(jìn)料段煙氣對(duì)面及急冷噴嘴區(qū)域出現(xiàn)腐蝕穿孔現(xiàn)象,對(duì)進(jìn)料段測(cè)厚如下圖所示：

圖2：塔壁測(cè)厚腐蝕減薄區(qū)域俯視圖上圖中黃色區(qū)域?yàn)闇p薄嚴(yán)重區(qū)域測(cè)厚約 之間，其中紅色圓點(diǎn)為已穿孔泄漏點(diǎn)。其它區(qū)域測(cè)厚較正常為 3201年512月新建煙氣脫硝裝置開工前，利用余熱鍋爐停爐期間，對(duì)煙脫洗滌塔進(jìn)料段搶修：外部鋼結(jié)構(gòu)加固、內(nèi)部腐蝕部位改不銹鋼襯里。裝置搶修一周后正常開工，正常生產(chǎn)期間每月對(duì)腐蝕部位進(jìn)行測(cè)厚維護(hù)。201年612月發(fā)現(xiàn)進(jìn)料段已修復(fù)泄漏點(diǎn)部位再次出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象如下圖：

圖3：煙脫洗滌塔修復(fù)部位再次出現(xiàn)腐蝕3.腐蝕原因分析3.煙1氣流向問題分析經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)煙道流向分析：煙氣經(jīng)余熱鍋爐 出口混合后經(jīng) 煙道由下向上成45°角彎曲繞過原催化煙囪進(jìn)入煙脫懸空水封罐。在水封罐內(nèi)經(jīng)水封罐內(nèi)套管分散后形成煙氣渦流，此渦流煙氣經(jīng)過約直煙道距離后進(jìn)入煙脫洗滌塔進(jìn)料段。通過采集煙氣組成、流速、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)物體尺寸等形成如下流體模擬圖：圖4：脫硫塔進(jìn)塔煙氣流體矢量模擬圖從圖中可以看出經(jīng)余熱鍋爐出口總管煙氣進(jìn)水封罐前流向較均勻，經(jīng)水封罐后出現(xiàn)嚴(yán)重的螺旋、偏流現(xiàn)象，煙氣的螺旋、偏流會(huì)形成局部煙氣高濃度、高流速現(xiàn)象。進(jìn)一步分析進(jìn)料段煙氣流速分布如下圖：i.ea*+031.79?+031.G9?+031.G9?+03圖4：脫硫塔進(jìn)塔煙氣流體矢量模擬圖從圖中可以看出經(jīng)余熱鍋爐出口總管煙氣進(jìn)水封罐前流向較均勻，經(jīng)水封罐后出現(xiàn)嚴(yán)重的螺旋、偏流現(xiàn)象，煙氣的螺旋、偏流會(huì)形成局部煙氣高濃度、高流速現(xiàn)象。進(jìn)一步分析進(jìn)料段煙氣流速分布如下圖：i.ea*+031.79?+031.G9?+031.G9?+03i.49?+03.1.99e403,伽+CF1■J5■曲I.Mf+Q-1，.25*,伽+CF1■J5■曲I.Mf+Q-1，.25*?￡di.iSei+01I.DDft+OI卑”機(jī)冏>珈+<flE招■業(yè)S.Ms+OC3』X也3Wb+CM1.215*+<M0Mo在高速區(qū)速度21e，s；低速區(qū)速由僅Sm/Sr圖5脫硫塔入口煙氣流場(chǎng)模擬取洗滌塔煙道入口急冷段橫截面做流場(chǎng)模擬如圖：圖中紫色原點(diǎn)為3個(gè)急冷噴嘴，經(jīng)噴嘴循環(huán)液急冷后煙氣形成綠色低速區(qū)及橙黃色高速煙氣區(qū)域，高速煙氣對(duì)塔壁形成較強(qiáng)沖擊力，且未經(jīng)中和后的高速煙氣含較高濃度二氧化硫進(jìn)入進(jìn)料段區(qū)域，易對(duì)進(jìn)料段造成高溫沖刷腐蝕。對(duì)進(jìn)料段做流場(chǎng)模擬如下圖：2.1Qe4O1O.DOe+OON.HOe+OO1.40?+00圖6脫硫塔側(cè)向截面速度分布1fifl^+01l.S4e+01F.H2.1Qe4O1O.DOe+OON.HOe+OO1.40?+00圖6脫硫塔側(cè)向截面速度分布2Sfic+fll2.B3e+D12.Me+012.&4e+Dl2.3UC+D1224H+0121.Ma+Qi170fi+D11.BJie+011,49e+011.34ZU11」自04tM1DBe+DI6.975007TEZOO5的q+Od4軸9+K3.01e+001.52e-fr002B1C-P2VelocityVeeloraColoredByVelocityMagnitude(m/s)圖7脫硫塔截面速度矢量分布圖如上圖6、7所示：急冷段水平管道背面有大范圍煙氣回流；正對(duì)煙氣入口的塔壁附近氣流速度接近煙氣管道線速（）左右（脫硫塔平均線速在左右）；正對(duì)煙氣入口的塔壁下方，有速度高達(dá)土的煙氣回流；以上分析說明煙氣經(jīng)余熱鍋爐后受煙道彎曲、水封罐影響存在嚴(yán)重偏流現(xiàn)象。經(jīng)洗滌塔急冷噴嘴降溫后任然存在高溫、高含硫、高速煙氣沖刷進(jìn)料段對(duì)面器壁，造成進(jìn)料段嚴(yán)重腐蝕及穿孔現(xiàn)象。3.2噴嘴霧化效果分析噴嘴循環(huán)量及壓力計(jì)算洗滌塔底循環(huán)泵額定流量： ，運(yùn)行臺(tái)數(shù)，開一備急冷段支噴嘴，吸收段層，每層支 噴嘴，共有支噴嘴煙氣量30萬標(biāo)立/小時(shí)，折算300000*1.3噸//1小0時(shí)0;0=390額定液氣比為：1250*2/，3屬9于0下=限6;.4循環(huán)泵額定揚(yáng)程是60米，噴嘴安裝標(biāo)高在30米左右，泵出口至噴嘴按設(shè)計(jì)是沒有節(jié)流設(shè)備，循環(huán)泵給噴嘴提供的額定操作壓力是循環(huán)泵額定總供液量：2*1250=2500m3/h;循環(huán)泵給每個(gè)噴嘴提供的額定流量是：2500/15=166.7m3/h;噴嘴的設(shè)計(jì)流量特性是：壓降 時(shí)，噴嘴流量為循環(huán)泵的實(shí)際供液能力僅相當(dāng)與噴嘴設(shè)計(jì)流量的83%;以上計(jì)算說明洗滌塔底循