钛纳米涂料在重整装置脱水塔顶冷凝器的应用_姜威
2011年7月
炼油技术与工程PETROLEUM REFINERY ENGINEERING
第41卷第7期
钛纳米涂料在重整装置脱水塔顶
冷凝器的应用
姜
威，王冠勇
（中国石油天然气股份有限公司大庆石化公司，黑龙江省大庆市163711）
摘要：大庆石化公司炼油厂催化重整装置脱水塔顶冷凝器在使用过程中曾因腐蚀多次发生泄漏，其管束虽多次进行更换却未能解决腐蚀问题。通过对腐蚀情况的分析，选用钛纳米涂料应用于脱水塔顶冷凝器。实践证明，服役1年后的钛纳米涂层管束和管板均表面光洁，无结垢和锈蚀，有效避免了管束的腐蚀和泄漏问题，延长了设备的使用年限，节省了检修更换管束的费用。
关键词：冷凝器
钛纳米涂料
腐蚀
脱水塔
泄漏
大庆石化公司炼油厂催化重整装置建于
1965年，处理能力为300kt /a，以石脑油为原料，由分馏、预加氢、重整和抽提4部分组成，主要产品为石油苯和高辛烷值汽油调合组分。
气相加氢反应在该装置的预加氢反应器内进
HCl ，NH 3和其生成的石脑油气（含有H 2S ，行，
H 2O ）进入脱水塔，塔顶气经过塔顶冷凝器H203
壳程（入口温度为136ħ ，出口温度为40ħ ）冷凝。H203管程冷却介质为循环水。H203在上述
H 2S-H 2O 腐蚀环境中并遭条件下长期处于HCl-受严重腐蚀。1
设备腐蚀状况
H203的管束材质最早为10号碳钢，2002年更换为0Cr18Ni9。之后管束因频繁泄漏，先后多
表1
Table 1
2
腐蚀机理分析
H203腐蚀是因氯含量高的石脑油加氢后产
生的酸腐蚀所致。氯离子主要来自采油时所添加的减黏剂。
通常中段石脑油中氯是以有机化合物形式存对设备腐蚀较轻。经过预加氢反应器后，石脑在，
油中有机氯变成HCl 气体。壳程介质含有微量
HCl 溶于水后形成盐酸，水，经过冷却，从而对H203碳钢管束产生严重腐蚀，造成管束穿孔和泄
如图1所示。漏，
次进行更换。管束腐蚀的具体情况见表1。
H203管束腐蚀情况统计
Corrosion status of tube bundle in H203
图1
Fig．1
碳钢管束腐蚀情况
Corrosion status of carbon steel tube bundle
0Cr18Ni9虽属于18-8不锈钢，另外，但在盐
收稿日期：2011－02－17；修改稿收到日期：2011－05－29。2006年毕业于东北石油大学过作者简介：姜威，助理工程师，程装备与控制工程专业，现从事催化重整设备管理工作。联E-mail ：plighter2@163．com 。系电话：0459－6757034，
—14—炼油技术与工程2011年第41卷
酸、氢氟酸等非氧化性酸中，其腐蚀严重程度与碳钢几乎没有区别。不锈钢在含有卤素离子的盐溶特别是含氯离子的中性溶液液中容易发生孔蚀，
几乎成为不锈钢产生孔蚀的最主要的腐蚀环
［1］
境。由于壳程介质中含有大量的氯离子，所以对H203不锈钢管束同样产生了严重的孔蚀，如图2所示。由此可见，管束材质由碳钢升级为0Cr18Ni9并未解决H203的腐蚀问题
。
（4）钛纳米管束防腐涂层为常温固化施工，解决了我国管束防腐涂层一般施工工艺需高温固
降低了施工成本。化的问题，4
H203应用钛纳米防腐涂料的效果
H203管束的材质于2009年8月更换为10
号碳钢，管束外及管板涂以钛纳米聚合物涂料。2010年8月检修，发现H203的管板及管束完好，无结垢、无腐蚀，如图3所示
。
Fig．2
图20Cr18Ni9管束腐蚀情况
Corrosion status of 0Cr18Ni9steel tube bundle
3钛纳米涂料简介
随着涂料技术的发展，钛纳米防腐涂料以其优良的性能受到人们的关注。钛纳米材料在涂料中的应用可分为两种：一种是完全由钛纳米粒子组成的钛纳米涂料；另一种是钛纳米粒子在传统的有机涂料中分散后形成的钛纳米聚合物涂料。钛纳米聚合物涂料就是将钛超细化达到纳米级，使其表面活性大大提高，同时有机物中的双键被打开形成游离键，故两者复合到一起，形成化学吸
［2］
附和化学键合，生成钛纳米聚合物涂料。采用钛纳米技术使填料与树脂界面发生化学键合作用，加上钛本身优良的防腐蚀性能，大大延长了被防护材料的使用寿命。
（1）涂以钛纳米涂料的管束耐蚀性好，管内外表面光洁度高，相对提高了近管壁流层的速度，从而减少了管内外垢层的沉积，抗锈垢性能好。（2）钛纳米涂料的导热性好，具有吸热和导热双重功能，其导热系数位于金属范围内。从传热系数对比和节能计算得知，钛纳米管束比不防腐的管束传热效果好，热效率高，是一种节能的换热管束。
（3）钛纳米管束维护检修方便，减轻了检修工人的劳动强度，降低了检修费用。
5
图3
使用1年后的钛纳米涂层管板及管束with nano-titanium serving for 1year
Fig．3Carbon steel tube plates and tube bundle coating
结束语
2002年以来，大庆石化公司炼油厂催化重整
装置的预加氢脱水塔顶冷凝器管束虽经3次更换，还是多次发生泄漏，不但影响正常生产，检修及更换管束也造成了很大的经济损失。自从2009年更换为钛纳米涂层管束以来，未曾发生泄漏，冷却效果良好。2010年检修打开冷凝器，发现管束无结垢，无腐蚀。实践证明，钛纳米聚合物防腐涂料具有抗渗透性和抗腐蚀性强、抗垢性好、表面光滑、涂层表面不易结锈垢等特点，解决了含硫化物及氯化物的油汽对碳钢及不锈钢管束的腐蚀问题，延长了设备的使用寿命。
第7期姜参考文献
威等．钛纳米涂料在重整装置脱水塔顶冷凝器的应用—15—
［2］王巍．节能防腐钛纳米聚合物涂料的应用与涂装［J ］．电镀与
2009（11）：54-58．涂饰，
（编辑
漆
萍）
［1］陈匡民．过程装备腐蚀与防护［M ］．北京：化学工业出版社，
2001：89．
Application of nano-titanium coating on overhead condenser of
dehydration tower of catalytic reforming unit
Jiang Wei ，Wang Guanyong
（PetroChina Daqing Petrochemical Co．，Ltd．，Daqing ，Helongjiang 163711）
Abstract ：The overhead condenser of dehydration tower in catalytic reforming unit in the refinery of Daqing Petrochemical Co．，Ltd．leaked many times due to corrosion．The corrosion problems could not be solved although the condenser tubes had been replaced many times．After analysis of corrosions ，nano-titanium coating was applied on the overhead condenser of dehydration tower．One year ’s operation demonstrated that the surfaces of tubes and tube sheets with nano-titanium coating were clean and smooth and there were no foul-ing and corrosion．The corrosion and corrosion leaking of tubes have been effectively eliminated ，the service life of equipment has been extended and costs of maintenance and tube replacement have been saved．
Key Words ：condenser ，nano-titanium coating ，corrosion ，dehydration tower ，leaking
櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏
国内外动态
国Ⅳ排放标准下月起全面启动
国家环保部官网昨天发布公告，从2011年7月1日起，轻型汽油车、两用燃料车和单一气体燃料车实施第四“国Ⅳ标准”）。届时，阶段排放限值（简称不符合排放标准的车型将不能销售和注册登记。
公告称，自2011年7月1日起，所有生产、进口、销售的轻型汽油车、两用燃料车、单一气体燃料车必须符合国Ⅳ标准的要求。生产、进口上述产品的企业，应按标准要求向环境保护部提出污染物排放达标车型的核准申报，环境保护部对通过审核的车型颁发环保型式核准证书。
环境保护部要求，汽车企业必须建立和完善环保生产一致性保证体系，并按时向环境保护部报送环保生产一致性保证计划、年度报告以及车辆识别代码（VIN ）信确保实际生产、销售的车辆达到排放标准相应要求。息，
按照环境保护部此前的调整，重型柴油车将推迟一年实施国Ⅳ标准，轻型柴油车推迟两年实施国Ⅳ标准。2009此前，北京、上海和广州分别为举办2008年奥运会、年世博会和2010年亚运会，提前实施了机动车国Ⅳ排放
4
法国将释放320ˑ 10bbl 战略储备石油
标准。
在广东，自2010年6月1日起，在珠江三角洲地区销注册并列入国家达标公告的轻型汽车实施国Ⅳ标准售、
的控制要求；停止销售、注册不符合要求的车辆。珠三角销售、注册并列入国家达标公告的重型压燃式发动机汽车和重型气体燃料点燃式发动机汽车也实施国Ⅳ标准。
（陈凤娥摘自中国石化新闻网）
据路透社巴黎报道，法国能源部长埃里克·贝松2011年6月23日对媒体记者说，作为进一步压低原油价
4
格的一部分，法国将向市场释放320ˑ 10bbl （约44万t ）
战略储备石油，大约占到法国战略石油储备的2%。
国际能源署（IEA ）2011年6月23日早些时候曾说，为了降低原油价格以及支撑全球经济，国际能源署将从
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其成员国政府的战略石油储备中释放6000ˑ 10bbl 石
油（约818万t ）。
（陈凤娥摘自中国石化新闻网）