2021-KJ-1-021炼油装置塔顶低温腐蚀预测及工艺防腐管控技术

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2021-KJ-1-021炼油装置塔顶低温腐蚀预测及工艺防腐管控技术

日期：2021年12月27日来源：中国腐蚀与防护学会分享：

获奖项目编号：	2021-KJ-1-021
获奖项目名称：	炼油装置塔顶低温腐蚀预测及工艺防腐管控技术
第一完成单位：	中石化安全工程研究院有限公司
项目联系人：	韩磊
联系人电话：	15092056680
联系人邮箱：	hanl.qday@sinopec.com
项目简介：
随着能源需求量的增加，我国进口了大量中东、美洲等地区的劣质原油，加工过程中会造成设备严重腐蚀，一方面影响装置长周期运行，直接导致炼油厂经济效益的下降；另一方面带来了严重的安全及环保隐患。目前低温部位的露点腐蚀及铵/胺盐垢下腐蚀已成为国内炼油企业的共性问题。本项目针对上述问题，开展了炼油装置塔顶低温腐蚀预测及工艺防腐管控技术研发，建立了有机氮化物的富集-定性表征方法及模拟腐蚀测试平台，建立了基于热力学和分子模拟的有机胺物性计算方法；形成了包含烃物性参数计算、三相闪蒸及铵/胺盐结晶平衡计算的塔顶低温腐蚀风险预测模型，实现了对塔顶气-烃-水三相组成、水露点、理论注水量、结晶温度等关键参数的预测，准确率达到80%；建立了水蒸气凝结相变分子动力学和氯化铵结晶反应动力学模型，提出了流动-相变-结晶反应耦合的数值仿真方法，初凝区和结晶区腐蚀风险的预测准确率达到85%；获得了多相流场分布及冷凝特性，设计了双流体混合及可调节孔径的新型注水喷头，注水分散效率较L型喷管提升61.7%；开发了集腐蚀预测、监检测、评估、控制于一体的工艺防腐整体解决方案和监测预警平台，并在石化企业进行了示范应用，有效降低了安全生产风险。本项目申请国家专利5件，已授权2件，获得软件著作权2件，发表论文8篇。特点：（1）本项目在机理理论基础上，结合先进表征技术、模拟实验和仿真计算，建立低温腐蚀风险预测模型，可对塔顶低温腐蚀关键参数进行量化计算，对腐蚀/结盐风险进行定性评估，对风险区域进行准确定位，功能性强，准确性高。（2）成果涵盖整体解决方案、监测预警平台和新型注水喷头产品，多措并举，适应性强。推广：成果在天津石化和青岛炼化应用，在炼化企业中具有广泛的应用前景和推广价值。有效抑制了设备和管线的铵/胺盐沉积和腐蚀泄漏，电脱盐合格率达100%，腐蚀速率≯0.2mm/y，显著降低了铵盐对炼化工艺全流程的影响。