重油催化裂化裝置的頂循環油 （以下簡稱頂循） 系統是分餾塔最容易腐蝕和結鹽的部位， 如何延長頂循系統相關設備的運行周期， 提高設備運行效率， 一直是分餾系統防腐工作的重點和難點。
基本介紹
- 中文名：頂循環
- 含義：頂循環油
- 難點：容易腐蝕
- 領域：工程技術
形成腐蝕的原因,腐蝕機理,加重腐蝕的因素,改進措施,
在與頂循介質相關的設備垢樣中均檢測出比例較高的S、 Cl元素。這些元素與頂循中所含的水分形成H2S-HCl-H2O類型的腐蝕環境，在此環境中H2S與HCl互相作用構成循環腐蝕。
鋼鐵材質在H2S-HCl-H2O環境中發生如下電化學反應：
Fe —→Fe+2e
Fe+2Cl-—→ FeCl2
FeCl2+H2S —→FeS↓+2HCl
Fe+HS-—→ FeS↓+H
2H+2e —→H2↑
由以上反應可見，當Cl存在時， H2S與Fe發生腐蝕反應生成FeS沉澱，同時生成更具電離性的強酸HCl。 HCl更快地作用於Fe，使其電離生成Fe，加速了FeS的形成，造成惡性循環。
該裝置再吸收塔原設計用催化柴油（以下簡稱柴油）作為吸收劑。柴油從分餾塔（C-2201） 16層抽出，經過換熱後冷卻至40 ℃時進入再吸收塔（C-2303） 25層（或30層） 。由於多產異構烷烴（MIP）工藝的柴油密度高、黏度大，流動性能差，貧吸收油循環量不到設計值的1/3即造成嚴重的霧沫夾帶，致使吸收效果差，乾氣帶液非常嚴重。
1、提高塔頂循環溫度
如果頂循返塔溫度過低，當其與上升氣相接觸時，部分露點溫度以下的液相水可能未來得及汽化，便被帶入塔盤液相，導致頂循系統產生露點腐蝕。如果能夠提高頂循返塔溫度，或降低塔頂水汽分壓，就可以減少液相水返回頂循系統的趨勢，緩解露點腐蝕。
根據分餾塔上部壓力、實際烴類組成，以及反應、分餾部分的總注氣量，計算出該裝置分餾塔頂的水汽分壓為0.130MPa（a），對應水汽的飽和溫度為107℃。就分餾塔實際工況而言，為了減小酸性介質在液態水中電離導致對設備的強腐蝕，應控制頂循返塔溫度不低於107 ℃。在保證汽油乾點的前提下，通過增加冷回流量，可提高頂循返塔溫度，同時進一步提高塔頂上升氣體的油氣分壓，降低塔頂水汽分壓。操作調整後，冷回流量增加至70 t/h，頂循返塔溫度上升至112 ℃。
2、降低貧吸收油循環量
降低貧吸收油循環量，可以減少對硫化氫的吸收，使隨富吸收油返塔的硫化氫總量減少，降低硫化氫在頂循系統中富集的濃度。裝置在使用柴油做吸收介質時，貧吸收油設計循環量為120 t/h。以頂循做吸收劑後，貧吸收油循環量一直控制在110 t/h。從操作上來看，當貧吸收油循環量上升至65 t/h，再吸收塔底溫度便不再上升，說明已經吸收飽和。
由於貧吸收油溫度較低，作為脫吸塔熱源對塔底熱負荷貢獻較小，且塔底溫度仍有調節餘地，因此將貧吸收油循環量從110 t/h降低至70 t/h。從乾氣分析數據來看，貧吸收油降量後C3以上組分無明顯上升。
3、富吸收油返頂循改造
為了減小頂循系統中硫化氫富集，應當使富吸收油返塔中的硫化氫組分儘可能擴散到塔頂氣相中去。提高富吸收油返塔溫度，可加速富吸收油中硫化氫向氣相揮發。催化裝置以冷回流控制分餾塔頂溫，停用頂循系統，將富吸收油返塔由冷回流調節閥返塔改為頂循流控閥返塔。改造後，由於頂循返塔溫度較高，因此可以投用貧富吸收油換熱器，提高富吸收油溫度。這樣有助於頂循返塔混合後顯著升溫，使更多硫化氫揮發至氣相。
