碱洗脱硫工艺设备腐蚀分析

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连续重整装置碱洗塔腐蚀原因分析及改进措施

连续重整装置碱洗塔腐蚀原因分析及改进措施

连续重整装置碱洗塔腐蚀原因分析及改进措施某石化80万t/a连续重整装置采用IFP技术,于1997年11月建成投用,2012年检修由60万t/a 扩容改造为80万t/a。

催化剂再生烧焦是连续重整装置催化剂活性的关键工艺。

为了保证催化剂的活性,催化剂烧焦过程中需要不断地注氯。

再生烧焦后的放空气体(再生烟气)中含HCl量为500~2500µg/g。

法国Axens公司的再生烟气处理工艺采用碱洗方式,虽运行成本低、处理后完全达标,但存在操作复杂、设备易腐蚀、碱洗塔运行效率低等问题,为了保证再生气达到环保要求和减少系统腐蚀,在再生系统设置一套洗涤系统,再生气先在静态混合器中与碱液接触中和,再进入碱洗塔进一步洗涤。

再生系统碱洗塔D305主要作用是利用除盐水清洗再生气碱洗之后存在的HCl等腐蚀性离子。

碱洗塔顶部喷洒除盐水,而经过碱洗之后再生气从底部进入,在筒体内完成气液交换,达到对再生气的洗涤作用。

存在问题该碱洗塔为立式容器,一共有5层泡罩塔盘,容积为17.5m3,其规格尺寸为φ1900mm×7 681mm×16mm。

该容器属于一类压力容器,其主要设计参数见表1。

该塔于1997年11月投用,2012年检测发现塔壁裂纹,2013年整体更换了新塔(未更换塔盘),新塔从2016年7月份开始第一次发生塔壁腐蚀穿孔泄漏,一直到2017年停工检修共发生4 次泄漏,均采用塔壁包套等临时堵漏。

运行过程中从罐底排出的废液(碱液)呈红色,类似于铁锈。

腐蚀集中于碱洗罐东、南、西3个方位,圆泡罩塔盘段如图1所示。

气体入口孔在塔的北方位,北方位没有腐蚀穿孔现象。

原因分析工艺条件分析主要工艺流程如图2所示,由于催化剂再生需要注入一定量的氯(二氯乙烷),再生循环气中含烧焦过程中产生HCl等酸性气体,碱液通过P301注入循环气中,经过混合器M308与循环气混合后经冷却器E303进入碱洗塔中下部,在碱洗塔上部注入除盐水,通过5层泡罩塔盘进一步洗去循环气中残留的碱液及少量酸性气体。

浅析化工设备腐蚀的原因及防护

浅析化工设备腐蚀的原因及防护

浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备腐蚀是指在化工生产过程中,设备表面与介质之间发生物理或化学反应,导致设备损坏或性能下降的现象。

化工设备腐蚀的原因主要包括介质腐蚀性、材料选择不当以及操作条件不恰当等。

为了有效降低腐蚀对设备的影响,需要采取相应的防护措施。

一、介质腐蚀性化工生产过程中,存在各种腐蚀性介质,如强酸、强碱、氧化剂、氯化物等。

这些介质能引起金属的直接化学腐蚀,导致设备的腐蚀失效。

对于腐蚀性介质,需要选用适当的材料,并进行相应的防护处理。

针对腐蚀性介质,通常采用以下几种方式进行防护:1.选用耐蚀材料:根据介质的腐蚀性质,选择具有较好耐蚀性能的材料,如不锈钢、镍基合金、塑料等。

这些材料具有较高的耐腐蚀性,能够有效地抵抗腐蚀介质的侵蚀。

2.涂层保护:在设备表面涂上一层对介质有较好抵抗性的涂料,形成保护膜,以阻挡腐蚀介质的进一步侵蚀。

常用的涂层有橡胶涂层、陶瓷涂层、环氧涂层等。

3.衬里材料:对于腐蚀性介质较为强烈的设备,可以在内壁衬上一层抗蚀材料,形成防腐层,以保护设备不被介质腐蚀。

常用的衬里材料有橡胶、塑料、陶瓷等。

4.控制介质浓度和温度:控制介质的浓度和温度,避免过高的浓度和温度对设备造成腐蚀,是一种有效的防护措施。

二、材料选择不当化工设备的材料选择不当,也是造成腐蚀的重要原因。

材料的选择需根据介质的腐蚀性质以及工艺要求进行合理选择。

如果材料的耐蚀性能不匹配工艺要求,容易导致设备受腐蚀而失效。

材料选择不当的主要原因有以下几点:1.未对介质进行全面的腐蚀性评估:在选用材料之前,需要对介质的腐蚀性质进行全面的评估,包括腐蚀程度、腐蚀速率等。

只有了解介质的腐蚀性质,才能选择适合的材料。

2.忽略材料的焊接性能:很多材料在焊接过程中容易发生浸渍、应力腐蚀等问题,导致焊接部位易受腐蚀。

在选材时,需要综合考虑材料的焊接性能,选择有良好焊接性能的材料。

3.忽略材料的可加工性:一些材料的加工性能较差,容易导致处理不当而引起腐蚀问题。

脱硫装置的腐蚀原因及防护措施

脱硫装置的腐蚀原因及防护措施
第4 1 卷第 1 3期 2 0 1 3年 7月
广



Vo 1 . 41 No .1 3
Gu a n g z h o u C h e mi c a l I n d u s t r y
J u l y . 2 0 1 3
脱 硫 装 置 的 腐 蚀 原 因及 防 护 措 施
安钢焦化 厂 焦 炉 煤 气 脱 硫 工 序 采 用 真 空 碳 酸 钠 法 脱 硫
( V A S C ) 与克劳斯炉回收( S C L ) 的方法。其 中 V A S C部分采用碳 酸钠溶 液作 为吸收剂 ,在 吸收塔 内将焦炉煤气中的 H s和 H C N
同时 ,H , S发生分解 ,新 生成的活性 硫也会与铁 发生强 烈
Ab s t r a c t :T h r o u g h a n a l y s i s c o k e o v e n g a s o f A n y a n g I r o n a n d S t e e l G r o u p C o .,L t d .d e s u l f u r i z a t i o n p r o d u c t i o n
脱出 ,使煤气得 到净化 。在 S C L部分 ,含有 H : S和 H C N的酸 性气体在克劳斯 炉通 过控 氧燃 烧 ,其 中 HC N燃烧 掉 ,H: S有 1 / 3转化为 s O 与剩余 的 2 / 3 H : S 形成过程气 ,然后过程气在多
级转化器内 H S和 S O 反应生成单质硫。 其中 ,S C L部分 由于存在高温 燃烧 、冷热介 质热交 换 、硫
p r o c e s s wi t h v a c u um c a r b o n a t e me t h o d,c o r r o s i o n a n d i t s me c ha n i s m i n t he f o r m o f i mp o r t a n t d e v i c e s,mo r p h o l o g y a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f me t a l s u l f i d e c o r r o s i o n l a y e r s ,a n d ma d e a g a i n s t t h e d i f f e r e nt or f m s o f c o ro s i o n p r o b l e ms o f t h e i mp r o v e d p r o c e s s c o n t r o l ,e q ui p me n t ,a p p r o p r i a t e p r o t e c t i o n me a s u r e s ,g o o d r e s u l t s we r e o b t a i n e d. Ke y wo r d s:c o k e o v e n g a s;H2 S a n d HCN r e mo v a l f r o m c o k e o v e n g a s un i t ;c o r r o s i o n a n d p r o t e c t i o n

双碱法脱硫系统存在的问题及解决办法

双碱法脱硫系统存在的问题及解决办法

2019年第8期墙材网2019.8双碱法脱硫系统存在的问题及解决办法黄绍伦(咸阳市新兴纺织工业园热能动力中心,陕西咸阳710065)张海燕(东莞市墙体革新与建筑节能办公室,广东东莞523112)现有的湿法脱硫工艺系统中,石灰-石膏法脱硫系统生产的硫酸钙、亚硫酸钙及易在管道及设备内沉积形成结垢、堵塞现象;而单纯采用钠碱作为脱硫剂,运行成本太高,且脱硫系统副反应生成的硫酸钠量累积达到饱和时,循环浆液池内会析出大量结晶,脱硫浆液失去脱硫效率,脱硫的产物极难处理。

钠钙双碱法解决了上述缺陷,既能保证脱硫效率,又能解决脱硫系统的结垢、堵塞问题。

咸阳新兴纺织工业园热能动力中心的烟气脱硫系统正常投运以来,脱硫效率达到90%以上,脱硫塔出口烟气中二氧化硫的含量小于35mg/m 3,达到《锅炉大气污染物排放标准》排放要求。

但在运行过程中,受工艺调节、操作方法、石灰质量、氢氧化钠再生控制、沉淀池容积及沉淀效果、烟气含尘量大小变化等因素的影响,脱硫塔的喷头、塔体内壁、内外浆液循环管道等都出现较难处理的结垢现象。

1钠碱双碱法的工艺原理介绍当前热力中心脱硫采用的是钠碱双碱法,以氢氧化钠为脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫,石灰置换再生,再生后脱硫剂循环使用。

烟气经布袋除尘器除尘后进入脱硫塔,在塔内与雾化的脱硫浆液充分接触发生中和反应,完成烟气的脱硫吸收。

脱硫后的烟气通过烟囱排放,脱硫浆液采用塔外吸收循环的方式进行氢氧化钠的再生置换反应,即吸收了烟气中的二氧化硫的脱硫循环浆液流入脱硫浆液再生池,与配制好的氢氧化钙溶液发生置换反应,生产半水亚硫酸钙沉淀,将气体二氧化硫以固态半水亚硫酸钙沉淀的方式固化并析出,以便达到脱硫的目的。

经再生和沉淀后的浆液则进入脱硫塔内循环使用。

1.1吸收反应的基本原理与化学反应式用碱液洗涤含有二氧化硫的气体时,首先是二氧化硫与水相互反应生成亚硫酸,部分亚硫酸离解成H +和HSO3-及少量SO32-离子,同时水中的碱离解成Na +和OH -离子,生成OH -离子时,通过中和反应而使H +离子量减少。

对脱硫装置关键设备易腐蚀部位的认识及控制

对脱硫装置关键设备易腐蚀部位的认识及控制

对脱硫装置关键设备易腐蚀部位的认识及控制措施摘要:含硫天然气净化过程中存在严重的腐蚀行为。

腐蚀易导致设备穿孔、破裂,发生天然气泄漏。

这样不仅影响天然气净化厂安全生产,而且还将造成环境污染甚至灾难性事故的发生,成为影响气田安全、经济开发的主要因素。

对天然气净化装置开展腐蚀行为研究并提出相应的防护措施,对天然气净化工业的安全生产具有重要意义。

虽然我厂有腐蚀部位的设备已经在大修时更换,但是在装置生产过程中,长时间大量含硫天然气还是会对装置上关键设备产生一定的腐蚀,调查显示,胺法脱硫脱碳装置腐蚀较严重的部位有:再生塔塔壁及内部构件、贫富液换热器、高温富液管线、重沸器及相连管线等。

通过对电化学腐蚀、化学腐蚀、硫化物等引起的应力腐蚀及氢鼓泡等腐蚀破坏形态分析,结合H2S 及CO2腐蚀机理研究,分析了H2S、CO2 及热稳定性盐等对脱硫装置腐蚀影响机理,并针对性地提出了天然气净化装置腐蚀防护措施。

关键词:天然气脱硫装置腐蚀腐蚀机理防腐1、脱硫装置关键设备容易腐蚀的部位1.1关键设备的腐蚀易腐蚀部位1.1.1 再生塔再生塔是脱硫装置中受腐蚀影响较大的设备。

腐蚀主要存在于再生塔内部构件、半贫液入口附近区域、富液入塔附近区域和再生塔上下两个封头等处。

1.1.2 重沸器重沸器腐蚀严重部位主要在壳体及气液交界面处。

1.1.3 吸收塔吸收塔腐蚀严重部位主要在吸收塔内部构件、壳体和吸收塔上下两个封头等处。

1.1.4净化气分离器净化气分离器易出现腐蚀减薄的部位在底部回收溶液的管线弯头处。

1.2脱硫装置主要腐蚀机理及影响因素净化厂处理的是高含硫气藏,该气藏所开采出来的天然气酸性组分含量极高,并富含重烃和有机硫组分。

我厂处理的原料气主要成分数据如下表:表1-1 原料天然气组成(摩尔含量%)从原料气组成数据中我们可以发现,高含硫气藏的天然气的酸性组份变化不大,始终具有较高的酸性、毒性和腐蚀性。

**气藏含硫天然气中H2S含量在7%左右,CO2含量在 5%左右,原料气进入脱硫装置区的压力在2.1~2.3MPa之间。

脱硫装置设备的腐蚀分析及防腐措施

脱硫装置设备的腐蚀分析及防腐措施

脱硫装置设备的腐蚀分析及防腐措施张兆宽(中国石化济南分公司,山东济南250101)摘 要:本文通过对脱硫装置胺液系统设备和管道的腐蚀情况及其分布的介绍,分析了各类影响腐蚀的因素,着重阐述了胺液的流速和热稳态盐加剧腐蚀的机理,并在此基础上提出了相应的防腐措施。

关键词:胺液的腐蚀、热稳态盐、湍流、防腐措施。

1 装置概况液化气、干气脱硫装置的原料主要来自催化的干气和液化气、污水罐的呼出气、硫磺回收装置尾气、焦化装置的干气等。

装置内的设备和管线的材质以碳钢为主,除溶剂再生系统部分设备和管线材质为304不锈钢外,包括:胺液再生塔整体及内件,再生塔底重沸器出入口管线及其换热管束,三台贫富胺液换热器管束,其它大部分设备和管线均为碳钢材质。

本装置是由四川石油天然气勘探设计院设计的,88年底建成并投入运行,脱硫剂采用MEA;到1994年进行了大规模的改造,更换脱硫剂为MDEA,并将来自RFCC与DCC的液化气分别进入两座脱硫塔进行脱硫,设计处理能力为RFCC液化气13.5t/h 、DCC液化气7.4t/h、干气13000 Nm3/h,同时扩大了溶剂再生系统的处理能力;2001年的扩能改造只对溶剂再生系统进行了扩能,将脱硫剂系统的设备和管线全部更新,胺液再生塔的设计能力为60~150t/h(设计点为100t/h),开工后实际胺液循环量为40吨/小时左右,到2002年9月胺液循环量增加到60吨/小时;2004年检修时对再生系统的部分机泵和再生塔进行了更新,进一步扩大了溶剂再生能力,检修后胺液循环量达到100吨/小时左右。

2 设备腐蚀状况自进入2006年以来,装置内的设备和管道频繁出现腐蚀泄漏事件,而且所有的腐蚀泄漏都发生在贫胺液系统,表1为腐蚀事件统计。

从腐蚀事件统计看,换热设备发生泄漏的部位主要集中在有胺液气液变化或流速变化、材质为碳钢的地方,如换热器壳体的出入口出部位以及折流板的部位都出现多次的腐蚀泄漏事件,重沸器出口部位壳体呈蜂窝状,设备口短节及出口附近的壳体多处腐蚀穿透,如图1所示;贫富胺液换热器壳体在折流板部位出现明显的沟槽,并已出现腐蚀穿孔,如图2所示。

硫磺装置烟气碱洗设施脱硫液循环泵腐蚀原因分析及对策

硫磺装置烟气碱洗设施脱硫液循环泵腐蚀原因分析及对策

硫磺装置烟气碱洗设施脱硫液循环泵腐蚀原因分析及对策硫磺装置烟气碱洗设施脱硫液循环泵在使用过程中常常会出现腐蚀现象,导致泵的寿命缩短,影响设备的正常运行。

本文对硫磺装置烟气碱洗设施脱硫液循环泵的腐蚀原因进行分析,并提出相应的对策,以期减少腐蚀的发生,延长泵的使用寿命。

一、腐蚀原因分析1. 脱硫液成分硫磺装置烟气碱洗设施脱硫液中含有硫化氢、二氧化硫等化学物质,这些物质对金属具有一定的腐蚀作用。

尤其是硫化氢具有很强的腐蚀性,对泵设备的金属部件造成严重的腐蚀。

2. 流体运动状态脱硫液在泵中运动时会产生液体的流动和冲击,在高速运动时会对泵的内部金属表面造成磨损和腐蚀。

3. 温度和压力脱硫液在工作过程中受到高温和高压的影响,会加速金属的腐蚀速度。

特别是在高温酸性条件下,金属腐蚀得更加严重。

4. 泵的材质如果泵的材质本身不具备耐腐蚀性能,那么硫磺装置烟气碱洗设施脱硫液就更容易对泵进行腐蚀。

5. 其他因素还有一些其他因素,如流速、流体的氧化性、颗粒物的存在等都可能对脱硫液循环泵造成腐蚀。

二、对策建议1. 选择合适的泵材质针对硫磺装置烟气碱洗设施脱硫液的特性,选择耐腐蚀性能较好的泵的材质,如不锈钢、复合材料等。

这样就可以最大程度地减少腐蚀的发生。

2. 控制液体流速适当控制脱硫液在泵中的流速,减小冲击力和磨损,能够有效减少泵的腐蚀。

3. 控制流体温度和压力尽量保持脱硫液在适宜的温度和压力条件下运行,减少腐蚀速度。

4. 定期清洗和维护定期对脱硫液循环泵进行清洗和维护,及时清除泵内的积石和异物,保持泵的内部清洁。

5. 使用防腐蚀涂料在金属表面涂覆一层抗腐蚀的涂料,可以有效减缓泵内部金属的腐蚀。

6. 选择合适的泵运行参数合理选择泵的运行参数,如流量、扬程等,可以减少泵在运行过程中的腐蚀。

7. 定期检测定期对脱硫液循环泵进行检测,发现问题及时处理,预防腐蚀的发生。

对于硫磺装置烟气碱洗设施脱硫液循环泵的腐蚀问题,需要从多个方面进行综合考虑和处理。

双碱法脱硫系统运行过程中存在的问题及解决方案

双碱法脱硫系统运行过程中存在的问题及解决方案

焦炉烟道气双碱法脱硫系统运维存在的问题与解决方案双碱法脱硫与石灰石/石灰湿法脱硫相比,脱硫反应机理类似,主要是利用钠基脱硫剂碱性强,吸收二氧化硫后反应产物溶解度大,不容易造成结垢堵塞问题的优点来代替石灰石/石灰湿法脱硫的。

普遍认为双碱法脱硫液气比小,脱硫效率高,一次投资省,运行成本低,适合在中小锅炉的脱硫工艺中应用。

但在实际的应用中,双碱法脱硫使用效果并不理想,仍然出现了结垢、运行成本高和设备腐蚀等各种难以解决的问题。

通过对现场踏勘发现,脱硫系统存在的主要问题是脱硫塔浆液池和循环池以及喷淋层浆液管道结垢严重,堵塞管道,影响整个系统运行。

针对以上情况,结合现场踏勘和与现场负责人交流结果,做几点原因分析如下:1、烟气中粉尘含量高,焦炉烟气中的粉尘与燃煤锅炉烟气中的粉尘不同,燃煤锅炉烟气中的粉尘呈颗粒状,粒径大,硬度高;而焦炉烟气中的粉尘呈粉末状,粒径小,质地软,与脱硫浆液接触后,易形成粘稠物质黏附于塔壁和管道上,逐渐形成结构致密的硬垢。

2、由于运行过程中,投入的钠碱过少,大量的钙碱入塔,在pH>8以上时,形成的CaSO3·1/2H2O,其在水中的溶解度只有0.0043g/100gH2O(18℃),极易达到过饱和而结晶成垢。

这种垢物呈叶状柔软形状易变,称为软垢。

软垢可通过降低溶液pH值使之溶解,其溶解度随pH值降低而明显升高。

软垢长期与空气接触会生成CaSO4·2H2O硬垢,硬垢不能通过降低PH值或冲洗去除。

较高pH 值下还会产生再碳酸化现象,烟气中CO2与吸收液中的Ca2+生成CaCO3再碳酸化垢,当进口浆液的pH>9时,尤为显著。

另外,浆液中含有钙盐和硅、铁、等杂质,易黏附于塔壁而沉降下来。

由于烟气温度较高,加快沉积物质水分的蒸发,使沉积层逐渐形成结构致密的硬垢,即蒸干积垢。

3、循环池浆液曝气氧化不充分,当系统的氧化程度低或无氧化发生的条件下,就会生成一种Ca (SO3)0.8(SO4) 0.21/2H2O的反应物, 称为CSS-软垢,使系统发生结垢,甚至堵塞。

浅析化工设备腐蚀的原因及防护

浅析化工设备腐蚀的原因及防护

浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备是化学工程领域中的重要组成部分。

它们在生产过程中承受着高温、高压、酸碱等多种环境,很容易遭受各种腐蚀。

为了保障工作效率,延长生命周期,化工设备的腐蚀防护成为了一个亟待解决的问题。

该文将从原因和防护方法两方面进行分析。

1.介质腐蚀在化学工程中,设备内部的介质是异常复杂。

酸、碱、氧化物、腐蚀性气体以及其他化学物质相互作用,导致设备表面腐蚀。

例如,在硫酸工业中,设备常常遭受硫酸腐蚀,尤其在低浓度、高速流动的情况下,易形成氧化膜,使腐蚀不断加剧。

2.金属腐蚀高温、高压、高氧化电位等条件对金属的影响都是有害的,可能使得金属表面出现氧化、腐蚀现象。

而金属本身具有的特性也会影响腐蚀程度。

例如,不锈钢属于不锈铁系列,具有耐腐蚀的特性,但在含氯环境中还是容易被腐蚀。

3.水垢腐蚀化工设备使用水作为冷却剂时,常常遭受水垢腐蚀,即产生钙、镁等水垢。

水垢会破坏设备表面的保护膜,使得金属表面脱屑,导致金属表面腐蚀加剧。

4.微生物腐蚀微生物腐蚀是指由微生物引起的腐蚀现象,主要包括腐蚀细菌、真菌和海洋生物等。

微生物会产生酸和吸附物质等物质,导致对设备金属表面的腐蚀加剧。

1.材料选择选择抗腐蚀性能较好的材料,如不锈钢、钛合金、玻璃钢等。

这些材料的耐腐蚀性强,能从根本上解决腐蚀问题。

2.涂层防护在金属表面涂上耐腐蚀的涂料,形成保护层,提高金属表面的抗腐蚀能力。

例如,Epoxy涂层、氧化铝涂层等。

通过调整设备内部的条件,减小介质对设备表面的腐蚀。

例如通过降低温度,减小介质浓度、减少流速等。

4.设备维护定期对化工设备进行维护,清洗设备内部,保持表面清洁,防止腐蚀发生。

5.设计考虑综上所述,化工设备腐蚀防护是一项非常重要的工作,需要考虑到各种因素。

只有选择合适的防护措施,才能确保设备在较长时间内部位特性不发生任何变化。

脱硫装置的腐蚀与防护

脱硫装置的腐蚀与防护

脱硫装置的腐蚀与防护脱硫装置的目的是脱除干气或液化石油气中的酸性组分。

脱硫剂一般使用乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)或二异丙醇胺(DIPA)等,它们是一种弱的有机碱,碱度随温度的升高而减弱。

在25-40℃时醇胺和酸性气体H2S或CO2反应生成胺盐,起到吸收酸性气体的目的,温度升高到105℃以及更高时,胺盐分解生成醇胺和酸性气体H2S或CO2,因此醇胺可以循环使用。

含有酸性气体的原料气冷却致40℃,从塔的底部进入吸收塔,与塔上部引入的温度为45℃左右的醇胺溶液(贫液)逆向接触,原料气中的酸性气体被吸收,吸收后的原料净化气从塔顶溢出,塔底的吸收胺液(富液)经与贫液换热后进入再生塔上部,与下部来的蒸汽(重沸器产生的二次蒸汽)直接接触,升温到120℃左右,使H2S和CO2及少量的烃类解析出来,由塔顶排出。

溶液自塔底引出进入重沸器壳层,被管程的蒸汽加热后,H2S和CO2完全从溶液中解析出来,返回胺再生塔。

胺再生塔底再生后的胺液,与富液换热后,再经冷却器冷却至40℃左右,由贫液泵打入吸收塔循环使用。

再生塔顶出来酸性气体(H2S和CO2及少量的烃类和水蒸汽)经空气冷却至40℃以下,进入再生回流罐,由此分离出来的液体送回再生塔作为回流,干燥酸性气体送往硫磺回收装置。

9.1 脱硫装置的腐蚀类型由于原料中含有H2S和CO2,它们对设备造成腐蚀。

腐蚀形态有电化学腐蚀、化学腐蚀、应力腐蚀和氢鼓泡。

其腐蚀介质和部位是:脱硫再生塔顶的H2S-CO2-H2O型腐蚀;再生塔、富液管线,再生塔底重沸器以及溶剂复活釜等部位,温度90-120℃的H2S-CO2-RNH2-H2O型腐蚀;醇胺溶液中的污染物的腐蚀。

炼油厂循环氢脱硫因介质中不含二氧化碳,因此循环氢脱硫以及溶剂再生塔的腐蚀机理和本装置不同。

9.1.1 H2S-CO2-H2O型H2S-CO2-H2O型腐蚀主要发生在脱硫装置的再生塔顶的冷凝冷却系统(管线、冷凝冷却器及回流罐)的含酸性气部位。

浅析化工设备腐蚀的原因及防护

浅析化工设备腐蚀的原因及防护

浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备腐蚀是指金属在化学介质中发生氧化或与其他物质发生化学反应,从而造成金属表面的损坏和腐蚀的现象。

化工设备腐蚀不仅损坏设备,同时也可能对生产和环境造成严重影响。

了解化工设备腐蚀的原因以及有效的防护措施对于化工生产具有重要意义。

本文将从腐蚀的原因和防护措施这两个方面进行浅析。

一、腐蚀的原因1. 化学介质的影响化工设备腐蚀的主要原因之一是化学介质的影响。

化学介质对金属材料的腐蚀主要是因为介质中存在腐蚀性物质,例如酸、碱、盐等。

这些腐蚀性物质会与金属表面发生化学反应,导致金属材料的腐蚀和破坏。

在使用化工设备时,需要充分了解介质的性质,选择合适的金属材料或进行防护措施,减少介质对设备的腐蚀影响。

2. 温度和压力的影响温度和压力也是影响化工设备腐蚀的重要因素。

高温和高压会加速金属材料的腐蚀速度,特别是在一些特定的化学介质条件下,金属材料的腐蚀速度会更快。

为了减少腐蚀的影响,需要根据实际情况选择耐高温、耐高压的金属材料,并合理控制温度和压力的变化。

3. 流体流动状态的影响流体在化工设备中的流动状态也会对金属材料的腐蚀产生影响。

如果流体的流速过大或过小,都会对金属表面产生不同程度的腐蚀影响。

需要根据流体的特性和设备的工作条件,合理选择流速和流动状态,减少对金属表面的腐蚀影响。

4. 材料本身的缺陷金属材料本身的缺陷也是引起腐蚀的重要原因之一。

例如金属材料表面的缺陷、内部的微观组织不均匀等都会导致金属材料的腐蚀和破坏。

在选择金属材料时,需要注意材料的质量和性能,尽量避免使用有缺陷的金属材料,减少腐蚀的影响。

二、防护措施1. 选择合适的金属材料在设计化工设备时,需要根据介质的性质和工作条件,选择合适的金属材料。

一般来说,耐腐蚀的金属材料有不锈钢、钛合金、镍基合金等。

这些材料具有较好的耐腐蚀性能,能够在不同的化学介质条件下保持相对稳定的性能,减少腐蚀的影响。

2. 表面涂层和防护层为了进一步加强金属材料的耐腐蚀性能,可以在金属表面进行涂层和防护层的处理。

脱硫单元的设备腐蚀事故分析及防护措施

脱硫单元的设备腐蚀事故分析及防护措施
液 换 热 器 等 ) 。
图 2 E 6 3壳 程 入 口 阀腐 蚀 情 况 -0
从 已发 生 的设 备腐 蚀事故 看 ,发 生腐蚀 的部位 主要 集 中在胺液 再生塔 的气液 分离段 、 塔底重沸 器 、 富胺 液 贫 换热器 及其相应 的工 艺管线 。从操作参 数分析 , 这些设备 管线 的操作 温度 为 10 2 ℃左右 ,正好 是解析 温度 , : H s和 C: O 析出后 , 导致碳 钢 的应 力腐蚀 开裂 , 力腐蚀 裂纹 会 应 或 焊接残余 应力 的存 在也 为缝隙 腐蚀和湍 流腐蚀 创造 了
泡 。 伴 随装置运 行时 间的延长 , 但 系统 胺 液 质 量 会 逐 渐 变
差 , 液再生操 作条件也会 变得苛 刻 , 胺 再生 塔底 的热降解 物将 增多并 逐步积 累 ,使得设 备腐蚀加剧 。 MD A又 易 E 发 生氧 化降 解 , 生成 热 稳定盐 , 在胺 循环 的碱 性条 件下 , 胺 液 中热稳 定盐会穿 过金 属表面 的硫化 亚铁层 ,其 中的 阴离子会夺 去 固体硫 化亚 铁 中的铁离子 ,使金 属表面重 新暴露 在硫 化氢 之下 , 从而加速 设备 腐蚀 , 尤其 是对于 系 统高温 部位 的设 备 、 管道 ( 如重沸 器 、 塔顶冷凝 器 、 富胺 贫
备 多次发生 腐蚀 事故 , 特别 是贫 富胺液 换热 器( 一 0 ) E 6 3 壳 体及人 口管线部位 。
2 主 要 腐 蚀 部 位 分 析
从 表 1 以看 出 ,0 5年气 体脱 硫单 元 腐蚀 部 位 主 可 20 要集 中在 E 6 3壳体及人 口侧 。E 6 3于 2 0 一0 一0 0 4年 4月 2 3
条件。
严重的腐蚀事故往往在贫胺 液中发生 , 主要是胺液再 生过 程在高温 ( 10C) 约 2  ̄ 下进行 , 温度 较高 , 对于设 备 在 c H S酸性介质 中的腐蚀会起 到加速作 用 , 0和 这也是 腐

双碱法脱硫装置在运行中的常见问题分析

双碱法脱硫装置在运行中的常见问题分析
科 技 论分析
白皓龙 ( 兰 州石 化 公 司化 肥 厂 动 力 车 间 , 甘 肃 兰州 7 3 0 0 0 0 )
摘 要: 本文对双碱 法脱硫 装置 工艺流程做 了概述 , 对运行 中的常见问题进行 了归纳 , 对 问题产生的原 因进行 了详细全面分析 总结 , 提 出了行之有效解决方案 , 从而指导脱硫装置长周期正常运行 。 关键词 : 双碱法脱硫 ; 运行 ; 问题 ; 解决办法 ; 量减少 , 液气 比降低 ; 沉淀池 内防腐 层脱落 , 造成 渣浆泵入 口堵 塞 , 兰州石化 公 司燃 煤锅 炉烟气 脱硫 装置 于 2 0 0 7年 8月 开工 建 喷淋层喷嘴结垢。( 3 ) 浆液 p H值控制过低。根据入 口二氧化硫 和锅 设, 2 0 0 8 年 1 0月建 成 投 运 。装 置 主要 包 括 二个 吸 收塔 , A、 B锅 炉 配 炉负荷 , 调整 p H值在合理范 围内。( 4 ) 燃煤灰份高。煤质差 , 灰份较 备 1 #吸收塔 , c锅炉配备 2 #吸收塔 ,其 中 1 #吸 收塔 处理能力 为 高 , 除尘效果差 , 导致浆液 品质降低。( 5 ) 氧化风量不足 。氧化风量不 4 4 5 0 0 0 N m3 / h , 2 #吸收塔处理能力 3 3 0 0 0 0 N m / h 。装置采用广州市天 足将导致浆液 中亚硫酸根含量升 高 , 浆液反应效果变差 。( 6 ) 石灰粉 赐 三 和 环 保 工 程有 限公 司 的多 循 环 稳 定 双 碱 法 烟 气 脱 硫 工 艺 技 术 , 品质 降低 。 石灰粉来料 中杂质过多 , 氧化钙 含量较低。 ( 7 ) 浆液中氯离 以氢氧化 钙作 为主脱硫剂 , 氢氧化钠循 环再 生利用 , 脱硫后 的烟气 子较 高。c l 一 含量过高 , 会使 S O 溶解放慢 , 影响 S O 的吸收 , 同时会 管道 、 阀 门的腐 蚀 。( 8 ) 石 灰粉 浆 液 粒 径 大 。一 般 要 求石 灰 满足 国家火电厂 G B 1 3 2 2 3 -2 0 0 3 ( ( 火电厂大气污染物排放标准》 , 脱 加快 设 备 、 硫后 的副产物脱硫 渣脱水后外送公司工业 渣场填埋 。 装置采用 D C S 粉浆液颗粒细度 9 0 %过 2 5 0目, 质 量浓 度控制在 1 5 %。有利 于 S O 减 少管道磨损和堵塞。 ( 9 ) 烟气 流速影响 。 提高塔内烟气 系统进行 自动控制 , 对工艺过程参数和设备状态进行连续采集和处 的快 速吸收, 理 。该 工 艺 是 先 用 可溶 性 的氢 氧 化 钠 吸收 烟 气 中 的 s 0 : 气体 , 然 后 流 速 可 提 高 气 液 两 相 的湍 动 , 降低 烟气 与 液 滴 间 的 膜 厚 度 , 提高传 另外 , 喷淋液滴 的下降速度将相对 降低 , 使单位体积内持液 用氢 氧化钙对吸收液进行再 生 , 由于在吸收和吸收液处 理 中, 使用 质效果。 量增大 , 增大了传质 面积 , 增加了脱硫 效率 。但气速增加 , 又会使气 了两种不 同类型的碱 , 故称为双碱法 。 近年来随着煤炭市场的变化 , 采购入厂煤 的发热量和含硫量均 液接触时间缩短 , 脱硫效率下降 , 同时烟气系统 的阻力增大。 烟气 发生 了较大变化 , 烟气脱硫装 置很 难在设计工况下运行 , 脱 硫效果 在线表计显示不 准 , 显示值 与实际值偏 差较大 , 表计数据存在假 值 欠佳 , 运行 维护成本增大 , 加 之受 运行 维护技术水平 、 管理水平及施 和 漂 移 现 象 。 2 . 4烟 气 在 线 表计 显 示 不 准 确 工质量等原 因, 导致脱硫装置运行过程中出现 的问题较多。 显示 不准 确 原 因: 2双 碱 法 脱 硫 装 置 在 运 行 中 的 常见 问题 2 . 1 反 应 池 溢流 由于对表计的校验 、 维护 、 检修等不够及时 , 再加上 表计 本身质 量不过关 , 脱硫装置热工 仪表的故障率较高 , 仪表的显示数据 与实 溢流 原 因 : 我厂 两 台脱 硫 装 置 共 用 一个 反应 池 , 在池 内进 行 下 列 反 应 : 际数据偏差较 大 , 运行 日常监视 、 调整工作 均靠 表计来进行指导 , 如 极易造成脱硫调整 的恶性循环 , 等发现 问题时 , 2 N a H S O 3 + C a( O H) 2 = N a 2 S O 3 + C a S O 3 i ‘ Q B J H 2 0 +i H z O N — 果表计显示不准确 , a , S O + C a ( O H ) 2 = 2 N a O H+ C a S O 在投运初期 出现过溢 流现象 , 每次溢 系统的安全可靠运行 已经受到影响 , 不利于脱硫系统 的长期稳定运 流时 D C S液位指示均未达到溢流 口位置 。如果反应池溢流较 为严 行 。因此运行人员不能过于依赖热工仪表测量的可靠性 。 重, 将会影响脱硫装 置的安全运行 。 反应池浆液溢流的原 因, 初 步分 2 . 5 脱 硫 系统 结 垢 结垢原因: 析是 由于浆液 品质降低 , 循 环再生的浆液 中夹带 的杂质较多 , 石灰 浆液泵 、 缓 冲泵运行 时在浆液表面产生泡沫 , 泡沫是产 生虚假液位 在脱硫系统运行过程 中, 当 吸 收塔 内石 膏 终 产 物浓 度 超 过 了 浆 石膏就会以晶体 的形式开始沉积 , 当相对饱 和浓度 的主要原 因。 因为反应池液位是靠液位计探 头发射雷达波的反射时 液 的吸收极 限 , 间长短来 测量 的 ,泡沫 的产生会对雷达波 的反射时 间造成影响 , 产 达到一定值时 , 石膏晶体将在悬 浮液中已有 的石膏 晶体表面进行生 生虚假液位 , 造成运行人员误判断 。 此外 , 反应池 内搅拌器搅拌效果 长 , 当饱和度达 到更 高值时 , 就会形 成晶核 , 同时, 晶体也会 在其它 导致吸收塔 内壁结垢 。当系统 的氧化程度低 不好 , 造成反应池 内局部反应剧烈 , 反应池溢流管及底 部排放管线 各种物体表面上生长 , 阀门结垢 堵塞 , 也都会影响控制调整液位的效果。 或 无 氧 化 发 生 的 条 件 下 ,就 会 生 成 一 种 反 应 物 为 C a( S 0 , ) 0 . 8 ( s o 4 ) 0 . 2 1 / 2 H 0 , 称为 C S S 一软垢 , 使系统发生结垢 , 甚至堵塞。 运行人员在 2 . 2脱 硫 渣 含 水 率 高 含水率高原因: 调整过程 中造成浆液 p H值的剧烈变化也会 引起结垢的产生 。 低p H 亚硫 酸盐溶解度急剧上升 , 硫酸盐溶解度略有下降 , 会有石膏 真空皮带机脱水 效果 差 , 会使脱硫渣含水 量增加 , 降低脱硫 渣 值 时, 产生率。 严重时不但 影响脱硫 系统 的正常运行 , 还会造成环境 污染 。 在 很 短 时 间 内大 量 产 生 并 析 出 , 产 生 硬 垢 。 而高 p H 值 亚 硫 酸 盐 溶 会 引起亚硫酸盐析 出 , 产生软垢 。 石灰浆液制备 系统运行 含水率高的主要原 因有 : ( 1 ) 浆液 品质差 。 浆液 品质变差 , 浆液 中飞灰 解度降低 , 含量过高 , 粉煤灰 的粒径要 比亚硫酸钙 的粒径 小得多 , 在真空皮 带 中 , 由于 p H值较高 , 泵体及管道内容易形成碳酸钙硬垢。 2 . 6脱硫 系统腐蚀 机上脱水时 , 细颗粒 的粉煤灰很快会通过亚硫酸钙颗粒之间的问隙 到达滤布表面 , 把滤布的细孑 L 堵死 , 使皮带机上 的真空不能提高 , 造 腐蚀原 因: 成亚硫酸钙脱 水困难 。( 2 ) 亚硫 酸钙结 晶粒径小 。 浆液 品质变差会影 ( 1 ) 系统运行过程中烟气 中的 S O : 、 H C I 、 HF等酸性气体在与液体 生 成相应的酸液 , 其 S O 、 C 1、 S 0 4 2对金属有很 强的腐蚀 响吸收塔内石膏的正常结 晶, 造成亚硫 酸钙粒径 较小 , 分离效果差 , 接 触时 , 密度降低 , 影响正常脱水效果。 ( 3 ) 真空度低 。 真空管路堵塞 、 漏气 , 真 性 , 对防腐 内衬也有很强 的扩散渗透破坏作 用。( 2 ) 浆液 中的硫酸盐 空泵密封水流量低 、 漏气等都将影响真空的建立 。( 4 ) 滤布使用周期 和亚硫酸盐 随浆液渗入 防腐 内衬 , 当系统停运后 , 吸收塔内逐渐变 短, 真空皮带机皮带跑偏 。 干, 浆液中的硫 酸盐和亚硫酸盐析出并 结晶 , 随后体积发生膨胀 , 使 2 . 3 脱 硫 效 率 低 防腐 内衬产生应力 , 造成剥离损坏 。( 3 ) 由于设备故 障造成锅炉排烟 温度过高 , 导致进入 吸收塔内的烟温升高 , 损坏塔内防腐衬胶 。 ( 4 ) 塔 效率低原因: ( 1 ) 燃煤硫份高。由于 目前我 国电煤供需矛盾 突出 , 电煤质量下 内 浆 液 在 循 环 过 程 中 , 浆 液 中 由于 含 有 固态 物 质 , 浆 液 落 下 时 对 塔 损坏 防腐层 。 ( 5 ) p H值在 1 0 . 0 l 1 . 9 之 降严重 , 锅炉实 际燃 用煤种 已与原设计煤 种有较大差异 , 原煤 中硫 壁及管道有一定的冲刷作用 , 含量明显增加。 硫份的增加导致进入吸收塔的二氧化硫质量浓度增 间的浆液在沉淀池澄清分离 时对沉淀池内壁造成的腐蚀破坏

2024年液化气脱硫装置的腐蚀泄漏与防护

2024年液化气脱硫装置的腐蚀泄漏与防护

2024年液化气脱硫装置的腐蚀泄漏与防护液化气脱硫装置是一种用于去除燃料气中硫化物和硫酸铵颗粒的设备,常用于石油化工、化肥、烟气脱硫等领域。

然而,由于器件运行环境的复杂性,液化气脱硫装置腐蚀泄漏问题成为制约其正常运行的主要难题。

本文将详细介绍2024年液化气脱硫装置的腐蚀泄漏问题及防护措施。

一、液化气脱硫装置的腐蚀泄漏问题1.1 腐蚀问题液化气脱硫装置通常使用碱性溶液(如碳酸钠溶液)进行脱硫反应,这些溶液具有一定的腐蚀性。

在装置运行过程中,溶液不断流动,与金属接触,导致金属表面发生腐蚀。

腐蚀问题有两个方面的影响:1) 腐蚀会导致金属表面产生氧化物、硫化物等产物,这些产物堆积在装置内壁上,导致设备内径减小,流通阻力增大,进而影响装置的脱硫效果。

2) 腐蚀会损害金属材料的机械性能,降低其强度和耐久性,使装置的使用寿命缩短。

1.2 泄漏问题腐蚀对金属材料的破坏会导致设备发生泄漏。

液化气脱硫装置经常受到高压燃气的冲击,如果存在腐蚀问题,设备的结构会变得脆弱,可能导致泄漏事故的发生。

泄漏问题不仅会造成环境污染和资源浪费,还会对人身安全产生威胁。

二、液化气脱硫装置腐蚀泄漏的防护措施为解决液化气脱硫装置的腐蚀泄漏问题,需要采取一系列的防护措施,包括选用抗腐蚀材料、定期检查与维护、应急预案等。

2.1 抗腐蚀材料的选择液化气脱硫装置的主要部件包括反应器、吸收塔、除尘器等,对于这些设备的材料选择应考虑其抗腐蚀性。

目前,常用的抗腐蚀材料包括不锈钢、合金钢、陶瓷材料等。

在选择材料时,应充分考虑其在高温、高压、酸碱环境下的腐蚀性能,以及机械性能和经济性。

2.2 定期检查与维护对液化气脱硫装置进行定期的检查与维护是保证设备正常运行的重要环节。

在检查过程中,应特别关注装置内壁的腐蚀情况,及时清除堆积物。

同时,对装置的接口、管道、阀门等部位进行维护,确保其正常运行。

2.3 应急预案为应对可能发生的泄漏事故,液化气脱硫装置需要制定详细的应急预案。

重整碱洗系统腐蚀原因分析及防护措施

重整碱洗系统腐蚀原因分析及防护措施

81 工艺流程及原理重整催化剂主要成分为铂与氯,既有金属功能也有酸性功能。

在重整催化剂再生过程中,氯离子会存在部分流失,因此在再生烧焦的过程中会补充足够的氯离子。

其中有60%左右的氯离子被催化剂吸收,其余随再生烟气流失,使得再生烟气中存在较多的酸性气组分(以硫化氢、氯化氢为主)。

再生烟气在碱洗过程后被冷却并且遇到有水的环境就会形成典型的低温湿硫化氢与氯化氢腐蚀环境。

此时,该腐蚀环境可与周围碳钢设备发生电化学反应生成氯化亚铁与硫化亚铁,进而造成设备的腐蚀脱落。

同时氯离子具有应力腐蚀开裂的特性,因此,碱洗系统碳钢类材质的设备腐蚀就会相对加剧,但对以316L为主的不锈钢材质设备腐蚀机理主要表现为氯化物应力腐蚀开裂。

同时高速再生烟气的冲击也会对设备(弯头、焊缝等)造成一定的冲刷腐蚀。

2 腐蚀情况重整反再干燥系统DN800分离器,由珠海德特空气净化设备公司生产(¢800×1510×6 mm,材质:316L),其中分离器自2016年9月起多次出现腐蚀泄漏,且泄漏部位主要集中在底部封头,经判定为氯离子腐蚀及保温层下腐蚀。

2017年7月对该分离罐进行拆解,腐蚀情况如图1所示:分离器底部封头存在大量点蚀坑,部分已经腐蚀穿孔。

图1 分离罐腐蚀情况3 腐蚀影响及原因分析3.1 金属成分的影响通常焊缝金属的成分及冶金情况不同于母体材料。

当母体材质为碳钢或低合金钢时,通过在焊条中加入少量的稀有金属,可以使焊缝强度达到和母体材质近似的情况。

但是加入合金有副作用,生成的材料会相对母体形成阴极,从而产生双金属接触电池作用腐蚀。

3.2 结构影响焊接母体材料通常是通过缎轧制成,而金属材料通常是铸造而成。

由于焊接时是高温区域,所以对焊缝周边的母体材料会产生影响。

由于焊接过程中热输出引起金属结构上的变化,这种结构变化造成焊缝的衰变。

在低碳不锈钢中,除了厚断面外,焊缝衰变是少见的。

但是,如果焊接时间延长,以重整碱洗系统腐蚀原因分析及防护措施韩刚1 郑杰1 汪发寿21. 中国石油庆阳石化公司 甘肃 庆阳 7450002. 恒力石化(大连)化工有限公司 辽宁 大连 116317摘要:西北某炼厂连续重整装置反再干燥系统DN800分离器(¢800×1510×6 mm,材质:316L)投用4年后多次出现腐蚀泄漏,且泄漏部位主要集中在底部封头,经判定为氯离子及保温层下腐蚀。

双碱法脱硫装置腐蚀调研及对策

双碱法脱硫装置腐蚀调研及对策

改造后 防腐
备注
图5
原 烟 气烟 追 入 口腐蚀
吸收塔进 环氧玻璃 出 口烟道 鳞片树脂
循环浆 液泵 吸收塔
藜 鹧 黠
”05双 相 不锈钢 高分子 涂料 泡沫 玻璃砖
3⊥
6L
图 6 经喷秒 处理后塔 壁裒 面 冲刷 腐蚀情 况
4
应对措施 原料控制 加强入厂煤含硫量 的控制 ,在 制 定燃 煤 采 购合 同时要 烟囱
2
主要腐蚀 介质及腐蚀机理 湿法烟气脱硫装置 的腐蚀 区域 尽管湿法烟气脱硫技术种类很 多 ,但 就其 腐蚀 环境 区
2,"
域构成而言 ,主 要 分 为 3个 部 分 :— 是 烟 气 输 送 及 热 交 换 系统 ;二 是烟气 (含 so2)的 吸 收 及 氧 化 系统 ;三 是 吸 收 剂 (石 灰石浆液 )传 输及 回收系统 。
图 1 拆 除烟道 腐蚀情 况
a)石 灰石浆液制备输 送 系统 的主要腐蚀介质为 山
Co3、 水及微量
-
Cl^和 0Hˉ ,对 衬里而言腐 蚀条件并不苛
刻。石膏浆液处 理输送 系统 的主要腐蚀介质为 Casoj・
2H20、 水及微量 Cl、 H2sO3和 H2sO4,对 衬里而言腐蚀条
图 2 防腐层翘 皮
;
a)防 腐蚀衬层稀 (亚 )硫 酸渗透失效。
b)防 腐蚀衬层热 应力腐蚀矢效 :吸 收塔 内度急变将
导致处于不同温度 区的衬层热膨胀状态不—样 ,形 成不均 匀热应力 ,其 破坏性较恒定热环境下的热应力大得多。
图 6是 吸收塔出 口区域 ,该 区域经除雾器后烟气流速增大 烟气中含有的灰尘及固体颗粒对塔壁形成冲刷腐蚀。
e)液 滴 冲击磨蚀 :当 高速 流动 的烟 气 中夹带 水 滴 (形

脱硫塔腐蚀原因及解决方法

脱硫塔腐蚀原因及解决方法

脱硫塔腐蚀原因及解决方法
关键词:脱硫塔腐蚀原因,脱硫塔腐蚀治理,脱硫塔防腐,现场治理,索雷技术脱硫塔设备由于腐蚀、运行管理不善等原因,不可避免的会产生各种损伤和泄露,带来生产安全隐患甚至是财产损失。

如果修复方式不当,则可能加剧泄露,甚至导致管道报废;但全线更换新管道,不仅影响企业连续化生产,而且耗资大、工程期长。

脱硫塔腐蚀原因分析
脱硫塔采用金属的焊接制成,焊接过程中金属存在两大类的问题:一类是焊接引起的材料性能变坏,使焊件失掉了材料原来特有的性能,如不锈钢焊后失掉其耐蚀性等;另一类是在焊接接头或其附近的母材内产生裂纹和气孔等缺陷。

脱硫塔设备焊缝、裂纹出现渗漏时,往往伴随着介质的腐蚀作用,如碱液罐渗漏、硫酸罐渗漏、氨水罐渗漏、煤气柜渗漏等。

介质金属罐体在选材时,均考虑了其介质的腐蚀性,而腐蚀是一种非常复杂的过程且难以彻底避免的问题,受温度、浓度等因素影响其腐蚀而不同。

脱硫塔腐蚀现场治理的简单步骤
1.进行表面污物清除处理;
2.表面粗化处理;
3.调和并涂抹索雷碳纳米聚合物材料,用刮涂工具对漏点进行全面治理;
4.材料固化;
5.检查修复面和材料的应用强度。

脱硫塔腐蚀现场治理的案例欣赏
焦炉脱硫塔:塔体与母液管路焊接部位渗漏,管径700mm、焊缝裂纹呈放射状,塔体局部焊接部位主裂纹宽度1mm,断续向长度500mm。

索雷工业根据企业运行管线的情况先期详细分析并制定针对性的修复方案,首先保证治理后的使用效果,同时根据系统管线的运行环境和介质腐蚀情况有针对性的选择碳纳米聚合物材料,满足现场工况环境下长期运行的需求。

最终恢复设备的正常使用,修复效果也得到了企业的一致好评!。

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碱洗脱硫工艺设备腐蚀分析
作者:赵云晖魏宏元田艳伟李青燕李佳明
来源:《科学与财富》2020年第10期
摘要:第二净化厂碱洗脱硫装置自建成运行到第一次停车检修已有10多月的时间,在检修期间,发现其内部有不同程度的腐蚀现象,本文就其工艺原理、运行工况及腐蚀情况进行腐蚀分析,并提出相关运行建议。

关键词:碱洗; 酸性气体;设备腐蚀
一、碱洗装置简介
(一)流程简介
焚烧后的含硫烟气经焚烧炉汽包初步降温至260℃左后,从洗涤塔下部进入,在微酸环境下洗去其中的微量三氧化硫、烟尘,后经洗涤塔冷却的含硫烟气自脱硫吸收塔底部进入,在塔中与来自塔上部进入、喷淋而下的NaOH溶液逆向接触被吸收酸性组分,再由塔顶排入大气。

NaOH溶液由泵打至洗涤塔、脱硫吸收塔的塔顶循环液进口和管混合器上游,用以调节洗涤塔内溶液pH值、脱硫吸收塔内和氧化前的亚硫酸钠富液pH值,保证洗涤塔不被酸腐蚀,使二氧化硫吸收完全、吸收后的亚硫酸钠溶液达到最佳氧化的碱度环境。

pH值8-9的亚硫酸钠溶液经氧化加热器加热后达到65℃以上进入氧化罐与空气接触生成硫酸钠溶液,之后过滤储存至后续流程。

(二)工艺特点
1、采用氢氧化钠或碳酸钠溶液作脱硫剂,脱硫塔结构设计独特,气液接触充分,脱硫效率接近100%,排放烟气中二氧化硫浓度不超过50mg/Nm3,满足国家及地方政府环保排放标准;
2、该技术成熟可靠,自动化程度较高;
3、工艺过程简单,操作方便;
4、工作环境友好,脱硫废液集中至下游进行提盐处理,无二次污染。

二、碱洗装置腐蚀情况
该碱洗脱硫装置自建成运行至第一次检修拆人孔检查已有10个月的时间,以下是该装置各个设备的运行与腐蚀情况:
(一)洗涤塔
1、工况
洗涤塔主要目的为洗除烟气中的烟尘和三氧化二硫,降低烟气温度,设备内部pH值控制较低,其运行工况见下表:
2、腐蚀现状
(1)洗涤塔底部沉积有较多黃色杂质,焚烧后尾气进口管线底部及内壁附着部分杂质。

(2)洗涤塔底部及内壁存在大量点状凹坑,其中液面范围(40~70%)内数量最多,底部人孔处有一处坑蚀,人孔盖有较多点状凹坑,凹坑深度最大约2.5mm。

(3)洗涤溶液分布管及捕雾丝网下部隔板中心位置腐蚀严重,捕雾丝网部分破损,内壁微小点状凹坑较多,顶部一根角钢因一端螺栓腐蚀掉落。

(二)脱硫吸收塔腐蚀现状
底部附着少量杂质,内壁较多微小点状凹坑,较洗涤塔轻微,塔底温变测温杆腐蚀穿孔;溶液分布管、捕雾网隔板腐蚀较洗涤塔轻微,中上部塔内壁及人孔附着一层腐蚀产物,易剥落;填料有轻微锈迹;顶部塔壁、烟囱内壁腐蚀较重,附着大量垢物。

(三)氧化罐
1、工况
氧化罐主要目的为将脱硫吸收塔来的亚硫酸钠溶液与空气接触氧化成硫酸钠溶液,其运行工况见下表:
2、腐蚀现状
氧化罐底部有少量掉落填料,填料表面有点状凹坑,部分凹坑已腐蚀穿透;内壁附着少量白色盐结晶粉末,盐腐蚀较重,存在大面积腐蚀点、坑。

三、装置腐蚀分析
(一)点蚀
由于硫磺回收尾气在焚烧后产生有少量SO3,同时氧化罐内亚硫酸钠溶液经氧化转化为硫酸钠,在溶液环境下均会产生强酸根,因此此类腐蚀在洗涤塔及氧化罐内情况较多,具体腐蚀机理如下:
设备内壁表面不平整或破损后,其与邻近完好金属表面构成“小阳极、大阴极”的局部电池,破损处为阳极面积小,四周平整处为阴极面积大。

阳极反应为:Fe→Fe2++3e,
Cr→Cr3++2e
Ni→Ni2++2e
阴极反应为:1/2O2+H2O+2e→2OH-
同时发生化学反应:Fe +SO3+ H2O→FeSO4 +H2
Fe +SO2+ H2O→FeSO3 +H2
破损处附近产生的Fe(OH)2、Fe(OH)3在附近聚集降低了溶液流动速度,减缓阳离子因溶液流动使其聚集于附近,随着孔内金属离子浓度增加,SO42+ 和SO3 2+逐渐向孔内迁移,发生化学反应:
Fe2++SO4 2+→FeSO4
FeSO4 +2H2O→Fe(OH)2+2H2SO4
Fe2++SO3 2+→FeSO3
FeSO3 +2H2O→Fe(OH)2+2H2SO3
生成的弱酸对设备对环境pH影响较小,而生成的强酸(硫酸)使酸性急剧增加,导致金属更大程度上的溶解,Fe(OH)2在破损空口处氧化为Fe(OH)3的疏松沉淀,随着硫酸根不断向孔内迁移,破损内处内pH值下降,腐蚀环境恶化,使点蚀加速进行。

因此点蚀在洗涤塔底气液交界处分布较多。

(二)电化学腐蚀
从脱硫吸收塔、氧化罐内腐蚀情况来看,由于设备内介质为盐溶液,通过尾气流动带动溶液液滴附着于设备内表面,其电导较高,为不锈钢中的铁和外部氧气电子传递提供了便利,形成原电池,并通过电极反应对设备本体进行腐蚀。

四、一些建议
从上述腐蚀分析可以看出,碱洗脱硫装置设备腐蚀的主要腐蚀形式为电化学腐蚀、化学腐蚀等,可以从以下几个方面入手减缓碱洗脱硫设备的腐蚀速率,避免设备局部严重腐蚀,防止因设备腐蚀而导致装置停车现象。

(1)合理控制上游焚烧炉温度及供风,控制焚烧后尾气氧含量在3%以内,同时避免高温使二氧化硫过氧化生成三氧化硫强酸气体。

(2)平稳控制装置补碱量,避免因补碱断续导致设备局部临时pH值过低的情况出现。

(3)保证设备内溶液循环量,检修期间对设备内壁凹凸不平整处进行打磨平整处理,保证表面溶液流通顺畅,减少点蚀成核条件。

(4)对设备内壁进行防腐,选用耐酸、耐溶液、耐高温性的涂料进行内防腐,隔绝腐蚀介质与设备本体的接触机会。

参考文献:
[1]李晓亮,气体脱硫装置设备腐蚀原因分析及防护对策.化工管理,2016,17:20.
[2]刘燕敦,硫磺回收装置工艺设备腐蚀原因分析及防护对策.石油化工设备技术,2010,04:43-48.。

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