武威加氫反應器是加氫裂化裝置的核心設備,它操作于高溫、高壓、臨氫(含H2S)環境下,且進入反應器內的物料中往往含有硫和氮等雜質。由于加氫反應器使用條件苛刻,在反應器的發展歷史上主要圍繞提高反應器使用的安全性。那么影響加氫過程的因素有哪些呢?
1、氫氣分壓
提高氫分壓有利于加氫過程反應的進行,加快反應速度。在固定反應溫度及其他條件下,壓力對轉化深度有正的影響。產品的質量受氫分壓影響較大。
2、反應溫度
影響反應速率和產品的分布和質量。
3、空速
空速影響反應器的體積和催化劑用量,降低空速對于提高加氫過程反應的轉化率是有利的。
4、氫油比
氫油比對加氫過程的影響主要有三個方面:影響反應的過程;影響催化劑使用壽命;過高的氫油比將增加裝置的操作費用及設備投資。
那么加氫反應器可能發生的主要損傷型式有哪些呢?
1、高溫氫腐蝕
在高溫高壓操作狀態下,侵入并擴散在鋼中的氫與固溶碳或不穩定的碳化物發生化學反應,生成甲烷;影響高溫氫腐蝕的主要因素溫度、壓力和暴露時間的影響、合金元素和雜質元素的影響、熱處理的影響、應力的影響。
2、氫脆
氫脆是由于氫殘留在鋼中所引起的脆化現象。產生了氫脆的鋼材,其延伸率和斷面收縮率顯著下降。
3、高溫H2S腐蝕
硫化氫和氫氣共存條件下,比硫化氫單獨存在時對鋼材產生的腐蝕還要更為劇烈和嚴重。其腐蝕速度一般隨著溫度的升高而增加。
4、連多硫酸應力腐蝕開裂
連多硫酸(H2SXO6,x=3-6)與作用對象中存在的拉應力共同作用發生的開裂現象。
5、鉻鉬(Cr-Mo)鋼的回火脆性
鉻鉬鋼在325~575℃溫度范圍內長時間保持或從此溫度范圍緩慢地冷卻時,其材料的破壞韌性就引起劣化的現象,這是由于鋼中的微量雜質元素和合金元素向原奧氏體晶界偏析,使晶界凝集力下降所至。
6、奧氏體不銹鋼堆焊層的剝離
反應器本體材料的Cr-Mo鋼和堆焊層用的奧氏體不銹鋼具有不同的氫溶解度和擴散速度,使堆焊層過渡區的堆焊層側出現了很高的氫濃度;在高溫高壓操作狀態下氫向反應器器壁侵入,在停工時氫會從器壁中逸出。從而導致奧氏體不銹鋼堆焊層的剝離。
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