硫磺制酸装置露点腐蚀问题的分析
硫磺回收装置急冷水腐蚀泄漏分析及对策
| 149膜，但由于膜的脆性，随着厚度的加大和流体的冲刷，这层保护膜可能就会脱落，因此新的金属表面重新暴露在腐蚀介质中。
该环境中的腐蚀反应机理可以表示为：H 2S =H+ +HS -HS -=H+ +S 2-阳极反应 Fe =Fe 2++2e Fe 2+ + HS - =FeS + H +Fe 2+ + S 2-=FeS 阴极反应 2H + +2e =2[H]2[H]渗入金属内部总反应Fe +H 2S =FeS+ H 2由于氢原子不断渗入硫化物的垢层，导致垢层疏松多孔，使H 2S 介质不断扩散渗透，造成溶解在钢中的氢原子溶度增大而使受弯头硫化氢应力腐蚀开裂。
硫磺回收装置尾气系统也存在一定的CO 2腐蚀，因为溶液中少量未脱除的CO 2在有水的条件下会形成CO 2腐蚀，因为二氧化碳溶入水后对金属材料有极强的腐蚀性，在相同的pH 值下，由于二氧化碳的总酸度比盐酸高，因此，它对钢铁的腐蚀比盐酸还严重。
实验表明，当温度＜60℃时，二氧化碳对碳钢的腐蚀速率随着温度的升高而增加，当温度＞60℃后腐蚀速率反而降低，在60℃时出现最大值，这是因为温度的升高能加速化学反应速率，而随着温度的升高，腐蚀产物(FeCO 3)的溶解度逐渐下降，促使腐蚀产物在碳钢表面形成保护膜，从而降低了腐蚀速率。
而为了保障冷却吸收效果，急冷水温度一般控制在30～45℃。
1 概述新特能源股份有限公司10kt/a 硫磺回收装置由常规Claus 制硫、尾气处理SSR 、硫磺成型3个部分组成，其中尾气处理采用加氢还原吸收工艺，日常运行状态下急冷塔是对加氢后的尾气进行冷却、水洗的场所。
其主要作用是降低加氢尾气的温度，使之达到理想的吸收温度。
同时通过水洗去除杂质，保护后续胺液吸收系统。
醇胺吸收硫化氢的最佳温度是40～45℃。
因此，加氢尾气经过急冷塔后，被迫降低至40℃或更低。
加氢尾气自塔底进入，与塔顶来的急冷水逆流接触，在塔内填料间完成传热。
换热后的急冷水自塔底流出，经急冷水泵加压，过滤器去除杂质，再经水冷却器降至更低的温度，重新返回急冷塔内作用于尾气。
硫磺回收装置腐蚀若干问题探析_1
硫磺回收装置腐蚀若干问题探析发布时间：2023-03-23T08:07:58.152Z 来源：《中国科技信息》2023年第1期作者：周玉琛[导读] 本文分析了硫磺回收装置常见的高温硫化腐蚀、湿硫化氢腐蚀、露点腐蚀等腐蚀类型，并在工艺生产和设备养护方面提出了有针对性的防腐措施。
周玉琛中国石油化工股份有限公司天津分公司炼油部联合四车间天津市300270摘要：近年来，我国石油石化行业迅速发展的同时国家对于环保的要求也越来越高，作为炼油厂重要环保装置之一的硫磺回收装置也占据着日益重要的地位。
但由于石油资源的深度开采以及进口高硫、高酸原油的不断增加，导致原油劣质化趋势日趋明显，硫磺回收装置腐蚀问题日益明显，影响到了装置生产及炼油厂长周期平稳运行。
本文分析了硫磺回收装置常见的高温硫化腐蚀、湿硫化氢腐蚀、露点腐蚀等腐蚀类型，并在工艺生产和设备养护方面提出了有针对性的防腐措施。
关键词：环保；原油劣质化；硫磺回收装置；腐蚀；防腐措施1.硫磺回收装置简介本单位硫磺回收装置采用克劳斯（Claus）部分燃烧法，主要处理上游溶剂再生装置的高浓度胺酸性气和酸性水汽提装置产生的含氨酸性气。
酸性气在反应炉内与空气进行不完全燃烧，未反应的H2S与反应生成的SO2在没有催化剂的高温条件下继续反应，生成气态硫和水，经冷凝分离出液体硫磺，分离出硫后的过程气经加热或用高温气掺和进入催化反应器（称之为转化器），在催化剂作用下未反应的H2S和SO2继续反应，生成元素硫和水（仍为气态），转化段生成的元素硫也经冷凝分离加以回收。
其各阶段主要反应如下：1）Claus热转化阶段高温燃烧段内发生的主反应：综上所述我们发现，在整个工艺生产过程中一直存在着H2S、SO2、NOx、水蒸气和硫蒸气等物质，而这些介质均会对设备造成不同程度的腐蚀，因此硫磺回收装置的难题之一就是防止这些介质对于管道和设备的腐蚀 [1]。
2.硫磺回收装置常见腐蚀类型2.1 高温硫化腐蚀在装置的主燃烧炉中，酸性气与空气发生燃烧，反应温度约为1200℃，反应易产生SO2、CO2以及气态硫。
探析硫磺回收装置的腐蚀及防护建议
探析硫磺回收装置的腐蚀及防护建议摘要：本文主要对制硫装置腐蚀方式以及原理，金属硫化腐蚀层的形态和特征进行的简单分析，及对不同的腐蚀提出了控制方法、设备仪器的改进等控制措施。
关键词：硫磺回收装置腐蚀防护某公司的硫磺回收主要方法是：采用直流式的部分燃烧法，两级催化转化的克劳斯工艺。
克劳斯系统是由H2S与空气部分燃烧的热反应段及两级常规克劳斯催化反应段组成，其中有三分之一的H2S通过燃烧转化成SO2，剩余的三分之二形成过程气体，此气体在通过多级转化器的时候，H2S与SO2进行化学反应，形成单质硫。
两级克劳斯反应后，总硫回收率可达93.27%。
在1250℃左右的温度下，将污水酸性气中的NH3全部转化为N2和H2O。
尾气处理部分采用的是还原吸收法，克劳斯尾气混合掺入氢以后，被加热到290℃，在钴、钼催化剂的作用下，尾气中携带的单质硫、SO2进行加氢反应，COS、CS2进行水解反应。
在整个以上的回收过程中含有高温燃烧、冷热介质热交换以及硫磺的收集、运输和储存，回收过程中的化学反应会对制硫燃烧炉、反应设备、冷凝设备、管线产生腐蚀，严重的会影响整套装置的平稳生产、长周期运行。
1腐蚀原因1.1高温环境中硫腐蚀在碳钢设备处在高温中时，煤气中的H2S会直接和Fe发生化学反应，转化成FeS和H2，反应方程式为与此同时，在反应过程中还伴随着硫化氢的分解，分解产生的硫也会和铁发生化学反应。
1.2低温环境中的硫化氢腐蚀硫化氢本身就是一种活性很高的硫化物。
在低温环境中，硫化氢也能对铁装置产生腐蚀，比如温度比较低的硫冷凝口，硫槽的入口位置等。
硫化氢极易与水等腐蚀介质组成腐蚀环境，硫化氢会进行电离反应，产出来的氢会导致极化腐蚀反应，促进腐蚀的进行。
如果碳钢外边的氧化层以及锈层存在孔隙，硫离子、硫化氢离子、亚硫酸离子会依附在铁的表面，进而形成腐蚀点，造成点腐蚀。
除此之外，脱硫装置在不工作的时候，仪器中残存的硫化氢、硫化亚铁等物质，在遇到水、氧后会发生反应，产生硫代硫酸及其盐类。
硫磺装置一、二级冷凝冷却器腐蚀及维修分析
硫磺装置一、二级冷凝冷却器腐蚀及维修分析发布时间：2022-10-13T05:17:24.705Z 来源：《工程建设标准化》2022年第11期第6月第37卷作者：张明威[导读] 重点硫磺装置一二级冷凝冷却器的工艺流程、结构、腐蚀分析、维修过程。
张明威辽阳石化分公司炼油厂，辽宁辽阳 111003 摘要：重点硫磺装置一二级冷凝冷却器的工艺流程、结构、腐蚀分析、维修过程。
关键词：一二级冷凝冷却器；硫酸亚硫酸腐蚀；修补。
1.冷凝冷却器概况硫磺装置即为能生产硫磺的装置，一、二级冷凝冷却器是这一工艺过程中不可或缺设备，也可以说没有一、二级冷凝冷却器也就无法产出硫磺。
一、二级冷凝冷却器设备位号是E3802AB，此设备是两级同壳，AB两台的管束一起装在同一个壳体中，管程的介质主要为液硫，壳程介质为不满罐的凝结水，为固定管板换热器。
1.1冷凝冷却器流程简介主燃烧炉（F3801）H2S燃烧后高温过程气进入余热锅炉（E3801）冷却至350℃左右进入一级冷凝冷却器（E3802A），过程气在一级冷凝冷却器冷却至170℃并经除雾后，分离出的液态硫从冷却器底部排出，除雾后的过程气经一级掺合阀与F3801炉内高温气流掺混至240℃后进入一级反应器（R3801），在Claus催化剂作用下，硫化氢与二氧化硫发生反应，生成硫磺。
温度为292℃的反应过程气经二级冷凝冷却器（E3802B）冷却至160℃左右并经除雾后，液硫从二级冷凝冷却器底部经液硫封罐（V3805B）进入硫池。
过程气经二级掺合阀与F3801炉内高温气流掺混至220℃后进入二级反应器（R3802），在Claus催化剂作用下，硫化氢与二氧化硫继续发生反应，生成硫磺。
1.2冷却器管束与管板连接形式设备的管板与管束选择了胀焊连接。
因为冷凝冷却器的工作条件一般比较苛刻，为了保证换热管与管板连接的密封性能与抗拉脱强度，需采用强度焊接。
采用贴胀是避免由于管板和管束之间的缝隙而产生腐蚀。
硫磺回收装置腐蚀问题分析及防护措施
硫磺回收装置腐蚀问题分析及防护措施摘要：某炼油厂硫磺回收装置的主要作用是将H2S转化成液硫，然后进入硫磺成型装置制备固体硫磺。
硫磺回收装置在各种因素的影响下，存在着严重的腐蚀问题，影响着生产装置的安全运行，本文主要分析了硫磺回收装置的腐蚀问题，并提出了腐蚀防护措施，以保障硫磺回收装置长周期稳定运行。
关键词：设备腐蚀；硫磺；回收装置；H2S引言在硫磺回收生产装置中，引起硫磺回收设备腐蚀的原因有许多，比如化学物质、电化学物质以及环境因素等，虽然现代硫磺回收设备在生产和设计时加入了一定的防护技术，但是在各种因素的影响之下，无可避免的遭遇到各种腐蚀的情况。
随着硫磺回收设备的应用越来越广泛，解决其腐蚀问题是保证设备质量、延长设备使用寿命的重要举措。
所以企业要积极的采取防护措施才能保障企业的经济利益，维持硫磺回收设备的正常使用。
1H2S腐蚀硫磺回收装置均设置有液硫脱气系统。
不同工艺包采用的脱气方案不同，原理都是使H2Sx分解为H2S，再进一步氧化为单质硫。
通常采用空气作为脱气介质，空气中的氧气可以使H2S氧化为硫。
液硫脱气设备的腐蚀非常复杂，一方面，液硫本身具有腐蚀性，液硫中的H2S、氧气及水等介质对腐蚀影响也很大;另一方面，不同工艺包采用的脱气方案有所不同，设备选用材料不同，腐蚀机理和腐蚀严重程度也会有所区别。
1.1H2S泄漏危害H2S侵入人体的主要途径是鼻腔、口腔，经人体黏膜吸收比经皮肤吸收中毒更快，短时间内意外接触高浓度H2S会导致电击式死亡。
H2S对黏膜的局部刺激作用是由接触湿润黏膜后形成的硫化钠以及本身的酸性所引起的，人的中枢神经对缺氧最敏感，吸入H2S后首先受到损害的就是中枢神经。
1.2典型案例硫磺回收装置处理来自酸性水汽提和溶剂再生单元的高浓度H2S酸性气，在湿H2S环境下要高度重视管道和设备的材料选择、焊材选择和焊缝处理。
(1)H2S案例一:根据报道，某炼油厂渣油加氢装置酸性气体脱硫系统胺液再生塔塔顶空冷器原设计出口管道规格为Φ89mm×5mm，采用20号无缝钢管，在生产装置投产后多次发生腐蚀穿孔泄漏。
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。
硫磺回收装置腐蚀问题分析及防护措施
硫磺回收装置腐蚀问题分析及防护措施摘要：在炼油化工的生产装置运行过程中，硫磺装置是非常重要的，而硫磺回收装置的酸性水罐的腐蚀问题是炼油装置的重点关注问题。
硫磺车间是炼油厂的重要组成部分，炼油厂利用硫磺回收装置对化工污水和废气中的硫化氢进行回收，来制备硫磺，以达到环保要求。
在制备硫磺的过程中，硫磺回收装置的酸性水罐的腐蚀情况非常严重，影响了正常的使用。
炼油厂要针对酸性水罐的腐蚀情况采取合理的手段进行有效的防护措施。
关键词：硫磺回收；腐蚀；防护前言随着我国炼油化工企业对原油加工深度和产品质量要求的不断提高，以及国家对环保要求的日趋严格，则对污水与废气的排放要求越来越严格。
一般炼油厂的采用硫磺回收装置回收炼油过程中产生的废气与废水中的 H2S 来制备硫磺。
而由于硫磺回收装置的介质较复杂，并且在高温条件下反应，故硫磺回收装置有些部位易腐蚀。
随着国内环保要求越来越高，硫磺回收联合装置的平稳运行也越来越受到炼油厂的重视，其中有效控制腐蚀则是该装置管理的重点与难点。
一、硫磺回收装置腐蚀机理硫磺回收装置中设备发生腐蚀的类型主要有：H2S-H2O型腐蚀，NH4HS垢下腐蚀、冲刷腐蚀，CO2-H2O型腐蚀，H2SO4、H2SO3凝液腐蚀，高温硫腐蚀。
1） H2S-H2O型腐蚀。
在H2S-H2O 型腐蚀环境中，H2S首先在水中发生电离，使水具有酸性，Fe 在 H2S 水溶液中发生电化学反应生成 FeS，引起腐蚀。
湿 H2S对设备其它重要腐蚀形式是应力腐蚀破裂，主要由于H2S-H2O型的腐蚀环境使坏氢分子形成环境被破坏，导致氢原子易于渗入金属内部，引起金属氢脆和开裂，湿H2S应力腐蚀开裂的形式包括氢鼓泡、氢开裂、硫化物应力腐蚀开裂以及应力导向氢致开裂。
一般发生在应力相对集中或钢材有缺陷的部位，与设备材质的性能、受力状态等有关。
腐蚀初级阶段由于 FeS 膜的形成，阻止了腐蚀的发生和发展，但在设备凝液形成和流体介质冲刷的情况下，FeS膜脱落致使管线的腐蚀速率增加。
硫磺回收装置腐蚀机理与防护分析
硫磺回收装置腐蚀机理与防护分析发布时间：2021-05-14T11:05:41.207Z 来源：《工程管理前沿》2021年2月4期作者：袁家兴[导读] 炼油企业面临着一个共同的问题，那就是如何解决袁家兴黑龙江省大庆市大庆石化公司黑龙江大庆 163000【摘要】：炼油企业面临着一个共同的问题，那就是如何解决在炼油过程中产生的硫磺回收装置的腐蚀，本文对硫磺回收装置做了简单介绍，并对腐蚀机理进行了研究并给出了防腐措施和建议。
【关键词】：硫化氢；腐蚀形态；腐蚀机理；防护措施一、硫磺回收装置腐蚀简介1.高温硫腐蚀高温硫腐蚀的情况主要发生在装置的高温位置，例如：酸性气燃烧炉、废热锅炉及废热锅炉、出口管线、尾气、焚烧炉和其废热锅炉等部位。
2.低温硫化氢腐蚀低温硫化氢腐蚀的情况主要发生在装置的原料气管线、原料气分液罐、硫冷凝器出口、尾气分液罐及冷却水系统和再生塔顶等低温位置。
3.二氧化硫腐蚀硫磺回收装置中过程气管线、尾气管线、液硫脱气管线、硫冷凝器的出口、捕集器、与过程气相连的接管易冷凝部位、烟囱等都是温度低于露点的位置，露点腐蚀和电化学腐蚀主要发生在这些位置。
4.乙醇胺-CO?-H?S -H?O 腐蚀乙醇胺-CO?-H?S-H?O腐蚀主要发生在胺液系统的贫富液管线、再生塔、再生塔塔底再沸器等位置，腐蚀最为严重的部位在再生塔塔底再沸器及其出入口管线、贫富液换热器等温度较高部位。
二、腐蚀机理1.高温硫腐蚀高温硫腐蚀主要是高温含硫过程器中硫化氢、二氧化硫、硫等，如果碳钢设备温度高于二百二十摄氏度时，硫化氢遇铁生成硫化铁，硫化氢发生分解，新生成的活性硫也会与铁发生强烈反应。
这对在线燃烧炉和尾气焚烧炉的内部构件如热电偶、喷嘴等位置有很强的腐蚀性[1]。
2.低温硫化氢腐蚀低温H2S 腐蚀是指温度不高于二百三十摄氏度的H?S—H?O型。
硫化氢与腐蚀介质一起形成了腐蚀环境，对装置的低温部位造成严重的腐蚀。
3.SO2露点腐蚀过程气内含有一定的二氧化硫和一少部分的三氧化硫引起设备的低温三氧化硫和二氧化硫露点腐蚀。
硫磺回收装置存在的腐蚀问题及改进
的加 工深 度和 产 品质量要 求也 不断提 高 ， 同时 因为环境 问题 变 得 越来 越严 峻 ， 我 国对环 境 保护 的要 求也 日趋 严格 ， 于是 硫磺 回收装 置 的地 位在 石化 工 业 中变得 比 以往任 何 时候 都更 为 重 要 。 由于 回收 过程 中会产 生各 种各样 的腐蚀 问题 ， 如 不及时 解 决， 将 严 重 损坏 设 备 ， 影 响装 置 的安 全 生产 、 平 稳 和长 周 期运 行， 也 将严 重影 响产 品质量 ， 更严 重的会 引起 重大事 故 ， 带来 经 济损 失 。
燃 烧 后 的 过 程 气 含 有大 量 的 Ｈ ： Ｓ 、 Ｓ Ｏ 、 硫蒸汽、 Ｃ Ｓ 、 Ｃ Ｏ Ｓ 、
３ ． ２合理采用设备用料 第一 ， 尽可 能 在 产 生高 温 硫 化 腐蚀 的 部位 中增 加 耐热 衬
里， 采用 耐火材料 。譬 如在废 热锅炉 入 口炉管 内插 入高温 陶瓷 保护衬管 。 第二 ， 在 容 易 发生 露 点腐 蚀 部 位 ， 应增 加 保 温 和 夹 套 伴 热 。如停 工装 置给 汽保 温 ， 系统 充 热 Ｎ ｚ 保护 ； 尾 气和 脱气 管线 避免 设计 过长 并且 保证 均 匀充 足的 伴热 ， 与尾 气相 连的 接管 、 管节 、 仪表接头 、 采样接 头和接管 等增加夹 套伴热 。 第三 ， 采 用先 进 的薄挠 性 管板 、 将冷 却 器的 固定 支架 改为 滚动 支座 ， 可有效 改进 热应 力腐蚀发 生 。焊 缝时使 用适 当的焊 条则可减 少应 力腐蚀 。 ３ ． ３重视 数据 分析 成分 分 析 、 液位、 流量、 压力、 温 度等 工艺 参数 都是 生 产装 置操作 中的重 要部分 。 当其 中一 个参数 发生变 化 ， 需高度 重视
硫回收装置硫冷器腐蚀分析及解决办法
从 而避 免 设 备 腐 蚀 。事 实 证 明 ： 内 硫 回收 装 国
置 只要操作 条件 正 常 和连 续 长周 期 运转 ， 冷 器 硫
及耐 热 衬 里 。 作 中 ， 及 时 观察 酸性 气 体 流 量 操 要
为碳钢或 不锈 钢 （ 目前 约各为 ５ ％ ） 硫 冷器 运行 ０ ， 周期仅 为 １～ ， ３ ａ 运行 好 的 可达 ６～７ ａ 上 海石 （ 化） 。在材 质 相 同 的情 况 下 ， 内外 硫 冷 器 运 行 国
用 陶瓷套管作 为 过 渡层 ， 以很好 地 解 决 高温腐 可
气 吹扫 。
维持 全公 司的正 常生 产 ， 得 不把 该 原应 送 至 硫 不 回收 装置处 理 的 酸性 气 体 排 放 至 火炬 焚烧 后 放 空， 既损失 了硫 磺 又造 成 了严 重 环 境 污染 。 山东
（） ２ 避免 高温腐 蚀 的措 施 是尽 量 降低 高温 腐
蚀部位 的温度 ， 废 热锅 炉 及 硫冷 器 入 口应 设保 在 护管 （ 陶瓷 套 管 ） 耐 热 衬 里 。 由于 废 热 锅 炉 一 及 侧管板 与燃烧 炉直接 接触 ， 温度 高达 １ ０ Ｃ， ０ｏ 普 ２ 通 的碳 钢及不 锈 钢材 质 是 不 能承 受 的 ， 计 上 采 设
６
小氮肥
第３ ９卷
第 ２期
２ １ 年 ２月 ０１
硫 回收 装 置 硫 冷 器 腐 蚀 分 析 及 解 决 办 法
张 成 祥
（ 山东兖 矿 国宏４ ＿有 限责任公 司 邹城 ２３０ ） Ｅｖ － ７５０ 的运 转也是 良好 的 。如果 装 置频 繁 停 车 降温 ， 吹 扫不 干净 ， 点及 温 度 带来 的应力 腐 蚀 造成 设 备 露 泄漏 ， 在这种 情况下 ， 即使 是不锈 钢管束 也是不 耐
硫磺回收装置停工期间的腐蚀与保护分析
硫磺回收装置停工期间的腐蚀与保护分析王 珺 中原油田普光分公司 【摘 要】硫磺的回收装置在硫磺化工生产线有着重要的位置，维护防腐蚀亦可保障其持续带来经济效益。
本文着力于分析了硫磺的回收装置其常见的腐蚀性诱因，并从工艺与设计方向出发，提出了一些防护建议。
【关键词】硫磺回收装置；停工期间；腐蚀；保护硫磺回收装置在生产的过程中，由于原料和产物的性质，会产生多种腐蚀类型的腐蚀，对装置的安全生产和设备的维护都有一定的危害，因此针对这些腐蚀必须有合理的防护措施才能保证整个装置的良好运行。
一、硫磺回收装置停工腐蚀类型及原因分析1.硫化氢腐蚀在硫磺回收过程中的气体，容易产生硫化氢、二氧化碳等化学物质，形成了腐蚀的现象。
其中的氢进入钢材中，导致钢材产生氢鼓泡、氢脆的问题，甚至有些裂痕形成。
在硫磺回收装置的酸气管道、酸水压送灌、硫冷凝冷却器内部，很容易产生腐蚀现象。
进行检修的过程中，非常容易发现其中的腐蚀现象，一般呈点状、颜色为黑色或者白色。
而且装置中热换器管束接头的焊接形式是胀接，管子和管板连接位置因为产生了残余应力，而且在硫化氢以及二氧化碳的影响下，会形成腐蚀和裂痕。
2.露点腐蚀在回收气体中除了有硫化氢气体和二氧化硫气体外，还有部分由二氧化硫氧化的三氧化硫，其和水蒸气发生反应后，就会生成硫酸，这些硫酸的露点在140℃~240℃，在不同的温度条件下，它的腐蚀作用也会有很大的差别。
在过程气经过冷凝冷却器降温后，它们的温度就会处在露点的范围内，因此在硫磺冷却器的出口位置最容易出现硫酸腐蚀的现象。
3.化学腐蚀如果尾气中的二氧化硫浓度过高，以及停工时加氢催化剂的钝化操作，就会造成二氧化硫从加氢反应段穿过并进入到急冷塔内，这会造成塔内冷却水pH值的急速下降，如果不进行及时的处理，就容易造成冷却循环系统的酸性腐蚀现象。
此外，二氧化硫也可能会进入到胺液系统，容易导致胺液系统设备和管道的腐蚀。
二、硫磺装置长时间停工保护策略1.工艺防腐控制酸性气中的烃含量，防止由于烃含量突增，造成燃烧炉超温以及影响硫磺质量，导致耐火衬里的损坏，进而腐蚀设备。
硫磺回收装置腐蚀分析与防腐蚀控制举措分析
57一、硫磺回收装置腐蚀原因1.高温环境条件。
炉内含硫元素酸性气体大量燃烧后悔生成包括COS、CS 2、H 2S、SO 2、气态硫以及水蒸气等在内的一系列物质。
受高温环境条件的以影响，导致加热锅炉输气管道、制硫燃烧炉等相关装置出现腐蚀问题。
碳钢设备处于高温运行环境条件下，Fe会直接与H 2S进行化学反应，转化成一定比例的FeS以及H 2成分，硫化氢分解反应过程中所生成硫也会与铁元素进行化学反应，均潜在腐蚀风险。
2.低温环境条件。
硫化氢作为一种常见硫化物，具有较高的活性水平。
即便在低温运行环境下，硫磺回收体系中相关铁装置也极易受到硫化氢的影响。
如温度较低的硫槽入口以及硫冷凝口区域，水与硫化氢相互反应生成腐蚀环境，导致电离反应的产生，所生成氢元素会导致极化腐蚀反应的产生，进一步加重腐蚀风险。
此情况下，硫磺回收装置碳钢表层若存在氧化层或锈蚀层存在孔隙，则会导致亚硫酸离子、硫化氢离子等大量依附于铁表面，造成点腐蚀问题。
除此以外，在脱硫装置停运状态下，大量硫化亚铁以及硫化氢物质残留，受水氧反应影响，导致盐类以及硫代硫酸成分的产生，如下图（见图1）所示。
图1 盐类、硫代硫酸成分产生示意图3.二氧化硫腐蚀。
低温反应过程中，温度相对偏低区域，如尾气管道、硫冷凝设备出口端、以及过程气管道部位均较易发生漏点腐蚀问题，主要是受过程气体中三氧化硫以及二氧化硫因素的影响。
两者与水蒸气产生结合反应，生成一定比例亚硫酸成分，直接腐蚀设备管线。
除此以外，硫磺回收装置冷凝设备制造期间，受内孔焊接作业方法的影响，导致管板与管道连接部位存在缝隙，同样可能导致腐蚀问题的发生。
二、硫磺回收装置防腐蚀控制举措1.工艺技术。
首先，考虑到温度与硫磺回收装置腐蚀现象发生间存在非常密切的关联性，即随着温度升高，腐蚀速度会有加快趋势。
在高温环境条件下，硫与金属反应进一步激化，硫分化学性质得到激活，进而造成装置内与铁元素的反应进一步密切，对硫磺回收装置管线、设备产生较为严重的腐蚀影响。
硫磺回收装置常见问题和解决措施分析
硫磺回收装置常见问题和解决措施分析发布时间：2021-07-08T07:48:31.769Z 来源：《防护工程》2021年7期作者：张俊锋谢红军张彦科[导读] 伴随居民环保意识和国家环保执法力度的加大，硫磺回收装置的应用重要性日益凸显出来，硫磺回收装置的合理运行能够更好的促进企业发展。
为此，文章在分析影响硫磺回收装置运行因素的基础上，立足于当前硫磺回收装置使用常见问题，就如何更好的优化硫磺回收装置的使用进行探究。
张俊锋谢红军张彦科长庆油田分公司第一采气厂第二净化厂内蒙古鄂尔多斯市 017307摘要：伴随居民环保意识和国家环保执法力度的加大，硫磺回收装置的应用重要性日益凸显出来，硫磺回收装置的合理运行能够更好的促进企业发展。
为此，文章在分析影响硫磺回收装置运行因素的基础上，立足于当前硫磺回收装置使用常见问题，就如何更好的优化硫磺回收装置的使用进行探究。
关键词：硫磺回收装置；常见问题；解决对策在社会经济快速发展和石油化工产业的深入发展下，高硫原油进口数量增加，大量硫燃料油开始被深加工，在含硫燃料油被加工的过程中会释放出较多的硫化物，这些硫化物对周围环境和空气会产生严重的污染。
因此，站在保护环境的立场如何实现对硫磺的回收再利用成为相关人员需要思考和解决的问题。
一、硫磺回收装置的应用意义和市场应用定位伴随我国高硫劣质化原油加工数量的不断增加下，硫磺回收装置在二氧化碳减排工作中发挥出的作用日益凸显。
伴随硫磺回收装置运行质量点提升，整个装置运行所产生的二氧化碳排放量也在大幅度的减少，由此可以发现，硫磺回收装置在保护环境方面发挥出了十分重要的作用。
但是从装置的实际运行情况来看，由于硫磺回收装置在运行的过程中会消耗比较多的资源、能源，因而也会对社会发展带来环境污染，且在运行的过程中还会出现腐蚀、气体排放量超标、阀门破坏等问题。
二、硫磺回收装置常见问题的分析（一）硫磺回收装置设备腐蚀第一，高温硫腐蚀。
硫磺回收装置长时间处于高温环境下很容易出现高温硫腐蚀的问题，从发展实际情况来看，这种腐蚀问题一般会出现在制硫炉内部构件、高温掺和阀、废热锅炉零构件、尾气焚烧炉部件上，且腐蚀程度会随着温度的提升不断提高。
硫磺装置腐蚀分析及对策
硫磺装置腐蚀分析及对策近年来，随着进口高含硫原油炼制的增加，为了适应生产的需要和环保要求，山东汇丰石化硫磺装置于2008年建成投产。
如何认识和解决设备腐蚀问题已成为保证硫磺装置安全生产的关键，根据相关资料和同行交流发现硫磺装置腐蚀有以下特点：制硫过程腐蚀的主要形态在制硫装置过程气中含有SO3、SO2、H2S、CS2、水蒸汽、硫蒸汽等高温气体，以及从加氢反应器出来的高温气体进入急冷塔水洗后形成的酸水，对设备产生的腐蚀，其中主要的腐蚀是酸水电离腐蚀、电化学腐蚀、高温硫腐蚀、低温SO3露点腐蚀和低温SO2露点腐蚀。
一、设备腐蚀分析1、酸水电离腐蚀SCOT加氢反应器出来的高温过程气中含有H2S、SO2、S等介质，进入急冷塔(C-201)冷却。
该过程气主要成分是硫化氢，硫化氢本身就是一种弱酸，不稳定，有剧毒，常温下一体积水能溶4．65体积硫化氢气体。
硫化氢在水中溶解的电离平衡如下：H2S = H+ + HS- K1=1.1×10-7HS-= H+ + S- K2 =1.1×10一15硫化氢与金属反应生成硫化物H2S+Fe=FeS↓+H2↑这就是硫化氢腐蚀钢材的机理。
但是在制硫燃烧炉生产操作过程中出现配风不合理时，过量的SO2进入尾气系统加氢反应器，其负荷超过设计值时，多余的SO2进入急冷塔，与水形成亚硫酸，亚硫酸具有很强的腐蚀性，对设备产生严重的腐蚀。
其在水中溶解的电离平衡如下：H2O + SO2= H2SO3=H+ + HSO3一= H++ SO32-亚硫酸与金属反应：2H+ +Fe=Fe2+ +H2↑2、电化学腐蚀在急冷塔系统中，冷却水与过程气直接接触，使冷却水变成酸性水，在系统中形成电解质溶液，换热器材质为碳钢，在换热器管束表面和管束固定板焊口处发生电化学腐蚀。
钢材上的铁失去电子，碳作为电极，氢在其上面接受电子形成氢气，与电解质溶液形成一个回路。
其电化学反应：Fe-2e Fe2+2H++2e Fe这种电化学腐蚀发生在急冷塔系统中的换热器上较为严重。
硫回收装置尾气酸露点的分析与计算
硫回收装置尾气酸露点的分析与计算摘要通过分析煤化工行业硫回收装置的尾气特点，结合影响烟气酸露点的因素，得出SO2,SO3和H2O浓度是影响尾气酸露点的主要因素；运用A．G．Okkes公式与各烟气酸露点计算公式进行比较和评估。
得出在SO3的体积分数为10×10-6的情况下，H．A．bapahoba 估算公式能更好的估算出硫回收装置尾气的酸露点，可指导实际的工程应用。
关键词硫回收尾气 SO2 SO3酸露点分析计算引言硫磺回收作为化工行业末端处理装置和环保装置，对煤化工产业中所产生的含硫酸性气的处理起着举足轻重的作用。
但由于受到反应温度下热力学平衡的限制，所产生的含硫酸性气经过硫回收装置回收单质硫后，尾气中尚含有大量的H2S、液硫和其他有机硫化合物。
这些含硫物质通过焚烧后生成SO2。
由于燃烧室中有过量的O2存在，所以又有少量的SO2进一步氧化成SO3。
SO3与尾气中的水蒸汽结合后，生成硫酸蒸气，会在低温金属表面上凝结形成硫酸溶液，并与碱性灰和金属等发生反应，形成低温硫酸腐蚀，给尾气管道的设计和维护造成了极大的影响，进而影响到整个硫回收装置的运行。
为了有效防止腐蚀的发生，必须计算出尾气的酸露点温度。
对硫回收装置尾气的管道的设计、选材和维护都有很大的帮助。
由于烟气酸露点影响因素很多，很难从理论上推导出精确的计算公式。
国内外各研究机构根据各自经验所得出的公式，由于考虑的因素不同，计算结果也有较大的差异。
在此基础上，确定硫回收装置尾气酸露点的影响因素和一个相对比较准确的估算公式至关重要。
1 硫回收装置尾气特点在煤化工行业中，硫回收装置的原料酸性气往往来自于低温甲醇洗，除含有H2S气体外，还含有SO2、COS、CO2、CO、CH4、H2O 等气体，且H2S的体积分数一般<30%，比天然气和炼厂排出来的含酸气中郧的含量低的多，所以原料气具有气量小、温度低和杂质少等特点。
通过硫回收装置处理后，原料气中的H2S气体大部分以硫磺的形式予以回收，尾气中还含有一小部分H2S、S、H2O和SO2等气体。
硫磺回收装置的设备腐蚀及防护分析
硫磺回收装置的设备腐蚀及防护分析作者：韩旭雷蕾来源：《科技创新导报》 2015年第13期韩旭雷蕾(中国石油化工股份有限公司洛阳分公司四联合车间河南洛阳 471012)摘要：近年来，由于硫磺回收工艺流程的特殊性，设备腐蚀问题一直是企业和硫磺回收装置面临的重要问题之一。
装置上游环节产生的含硫污水、溶剂再生产生的酸性气体，都对回收装置的各种设备和管线产生了不同程度的腐蚀。
该文将结合笔者实际工作经验，以中石化洛阳分公司四联合车间的硫磺回收装置作为研究对象，分析硫磺回收设备的日常运行状况并对造成设备腐蚀的具体原因进行分析，针对这些具体原因，开展对重点环节和关键因素的治理和优化，实现装置设备的长期、可靠运行。
关键词：硫磺回收装置腐蚀成因和形态防护措施中图分类号：TQ050.9 文献标识码:A 文章编号：1674-098X(2015)05(a)-0093-02硫磺回收装置常见于炼化企业，其主要作用是处理各个装置和环节产生的含硫物品和酸性气体，并对这些排放物进行无害化、循环利用。
该装置的主要工作机理是:在高温环境中，在具有不同功能催化剂的作用下，将硫化氢转化成单质硫。
因为硫磺回收作业的复杂性，在硫磺回收的操作过程中，不同来源、不同组分的尾气会产生性质差异极大的酸性气体，这些气体对于设备的腐蚀程度也是各不相同的。
生产流程和工艺特点也导致了装置内会发生不同的化学反应，如高温反应、低温反应、应力反应等，这些反应本身和生成物可能对设备造成腐蚀。
该文将针对笔者所在的四联合车间硫磺回收装置相关情况进行分析，找出影响设备腐蚀的关键因素，并采取适当措施。
1 生产装置和工艺流程中石化洛阳分公司硫磺回收联合装置是该公司1000万吨/年炼油工程的配套装置。
本联合装置包括硫磺回收装置、溶剂再生装置、加氢型酸性水汽提装置等部分组成。
石油化工企业中，一般均采用两种硫回收工艺，即工艺路线成熟的高温热反应和两级催化反应的Claus，在硫回收工艺中，根据酸性气中H2S含量不同，通常采用分流法和部分燃烧法，部分燃烧法是将全部原料气引入制硫燃烧炉，在炉中按制硫所需的氧气量严格控制配风比,使H2S燃烧后生成SO2的量满足H2S/SO2接近于2，经过反应生成气态硫磺。
硫化物露点腐蚀原因分析
硫化物露点腐蚀原因分析
通过对腐蚀产物的观察和现代物理技术检测，原因为燃料气气体中含有硫化物造成硫酸露点腐蚀。
加热炉中燃料油在燃烧过程中生成含有SO2和SO3的高温烟气,在加热炉的低温部位SO2和SO3与空气中水份共同在露点部位冷凝，生成硫酸，产生硫酸露点腐蚀，严重腐蚀设备。
对于含有体积分数为0.0025%SO3的燃烧产物，它的酸露点为132℃，而含有0.0085%时，则上升至171℃。
由此可知，烟气中的SO3含量愈高,酸露点温度愈高。
1.硫酸露点腐蚀的敏感时间和部位。
加热炉开始运行或停止运行的初期及加热炉负荷偏低时最易引发大范围的硫酸露点腐蚀；在加热炉正常运行阶段，腐蚀部位则依高温烟气中SO3的含量及换热管表面的温度而变化。
炉管表面上的锈点和积灰处，往往成为引发硫酸露点。
2.硫酸露点腐蚀的机理。
硫酸露点腐蚀实际上是高温稀硫酸的腐蚀，其腐蚀特性遵循非氧化性酸的腐蚀规律。
酸露点腐蚀后产生的FeSO4，在烟气中SO2和O2的作用下又可生成硫酸铁:2FeSO4+SO2+O2=Fe2(SO4)3Fe2(SO4)3附着沉积在炉管上，形成腐蚀产物层。
硫酸铁是一种酸性的、易吸潮的物质。
当加热炉停工降温时，Fe2(SO4)3即开始吸潮潮解，在炉管表面形成强酸性的腐蚀环境(从腐蚀产物的pH值＝2.3即可知道其酸性之强)。
如果腐蚀产物没有及时清除，那么在整个停工阶段炉管也将受到稀酸腐蚀的侵害。
即Fe2(SO4)3本身也将对金属腐蚀生成FeSO4。
从而形成FeSO4→Fe2(SO4)3→FeSO4的腐蚀循环，大大加快了腐蚀的进程。
硫磺回收装置工艺设备腐蚀原因分析及防护对策29562
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腐蚀与防护Ｐｏ—工ｍ备Ｅｑｕｉ０ｎｔ１）４? 石ｒ化设ｃ技，１３４?ｇｙ油Ｃｈｅｉａｌ术２０Ｔｅｃｈｎｏｌ３ｅｔｐｍｅ，（ｏ硫磺回收装置工艺设备腐蚀原因分析及防护对策刘燕敦（国石油化．股份有限公司金陵分公司，苏南京２０３）中Ｔ－江１０３摘要：对硫磺回收装置的再生塔、换设备、器、气余热回收蒸汽发生器，及储罐进行了腐蚀状冷容尾以况和腐蚀机理分析，采取的防腐措施进行了总结，出了下一步的防腐措施和建议。
时提关键词：磺回收装置；备；蚀；硫设腐防护金陵分公司现有三套硫磺回收装置，工能加力分别为４ｔａ５ｔａ及１０ｋ／。
这三套０ｋ／、０ｋ／０ｔａ装置设计操作负荷范围均为２～１５，别５１分于２０００年１２月、０５年２月及２０２００６年６月投产。
装置的进料是炼油装置、化工装置所产生煤１再生塔的腐蚀４ｔａ磺回收装置再生塔规格为３２００ｋ／硫０Ｆｍ×１Ｔ×３０Ｔ；体材质为２Ｒ（ｎ２ｍｌｌ２５２ｉｍ塔ｌ０上半部为２Ｒ十０ｒ８９复合钢板）塔内件为０ＣｌＮｉＴｉ，０Ｃｒ８ＮｉＴｉｌ９。
的酸性气和来自炼油装置的脱硫富胺溶剂。
三套装置均引进意大利ＫＴＩ司的专利技术，用公采ＣＡＵＳ克劳斯）分燃烧和ＲＡＲ（原、收、Ｌ（部还吸循环）技术，回收炼油装置、化工装置所产生的煤酸性气和来自炼油装置的脱硫富胺溶剂中含ＨＳ的元素硫，产的硫磺通过成形设施生成一生１１腐蚀状况．塔类设备腐蚀的特点是碳钢类设备的全面性严重腐蚀。
如溶剂再生塔下半段碳钢材料腐蚀最重。
２００８年压力容器检验时发现，塔顶上封头从向下第３孔颈与该人孔法兰对接环焊缝内表面人存在严重腐蚀，用焊缝规测量最深坑蚀达使４１ｍｍ；．该人孔颈内表面腐蚀严重，用焊缝规使测量最深坑蚀达２２ｍｉ；４人孑颈内表面同．ｌ第ｌＬ样存在严重腐蚀，用焊缝规测量最深坑蚀达使４４ｍｍ。
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硫磺制酸装置露点腐蚀问题的分析周飚(南化集团设计院,江苏南京210048) 摘 要:分析了硫磺制酸容易发生露点腐蚀的原因。
硫磺中的有机物、水分、游离硫酸均可能增加炉气水分含量,相应提高了炉气露点温度,加之省煤器进水温度低,则容易发生露点腐蚀。
采用优质硫磺作原料,在省煤器低温段采用热管元件等可有效地解决硫磺制酸露点腐蚀问题。
关键词:露点;腐蚀;原因;措施;硫磺;硫酸生产中图分类号:TQ111116 文献标识码:B 文章编号:1002-1507(2002)05-0023-03 收稿日期:2002-04-01 作者简介:周飚,男,南化集团设计院管道室工程师,主要从事硫酸生产装置的工艺设计。
电话:025-*******-2087 目前,国内新上了不少大中型硫磺制酸装置。
与硫铁矿或冶炼烟气等其它原料制酸相比,硫磺制酸具有流程短、污染少、操作方便、投资省等优点。
但硫磺制酸炉气水分含量比硫铁矿或冶炼烟气制酸高得多,相应的露点腐蚀问题要严重得多,故此防止硫磺制酸装置的露点腐蚀尤为重要。
1 容易产生露点腐蚀的原因111 炉气水分含量高炉气水分和三氧化硫含量决定炉气的露点温度。
硫磺制酸二氧化硫炉气由液硫与干燥空气在焚硫炉内高温燃烧而得。
炉气中的水分来源于原料硫磺和焚硫空气。
国内绝大多数硫磺制酸装置采用进口硫磺为原料,进口硫磺主要是从天然气、高硫原油或高硫煤等含硫原料中回收的,回收硫磺中不可避免会有残余的有机物。
液硫经机械雾化在焚硫炉中燃烧时,有机物被高温燃烧生成二氧化碳和水。
有资料报道[1],原料硫磺中的有机物质量含量(以碳计)每增加011%,炉气中的水分含量就增加012575g/m 3,可见硫磺中的有机物含量对炉气中的水分含量有着很大影响。
由于硫磺的化学性质较活泼,在有水的情况下,会发生氧化反应生成硫酸;干燥塔塔顶的除雾器除雾效果不好,干燥空气中会含有酸雾,在焚硫炉1000℃左右的高温下,这些硫酸会分解成水和三氧化硫,则会增加炉气的水分含量。
另外,如果干燥塔操作不好,出塔干燥空气中的水分含量会较高(国内指标应为不大于011g/m 3,以下计算以011g/m 3计),则也会增加炉气的水分含量。
对硫磺制酸而言,即使采用的硫磺有机物质量分数为013%(为G B2449—1992一等品标准),加上焚硫空气带入水分011g/m 3,此时炉气中的水分含量就为012575×3+011=018725g/m 3,可见硫磺制酸炉气水分含量大大高于硫铁矿制酸炉气水分含量,露点温度相应较高。
卢钦斯基运用相平衡数据回归的露点计算公式为:a 1 当p H 2O >11102p SO 3,w (H 2SO 4)≤9813%时,T =10002183882-010652ln p H 2O -0104877ln p SO 3(1)b 1 当p H 2O <11102p SO 3,w (H 2SO 4)≥100%时,T =10003108597-010888ln p H 2O -0103204ln p SO 3(2)式中:p H 2O ———炉气中水的分压,Pa ;p SO 3———炉气中三氧化硫的分压,Pa ;T ———炉气的露点温度,K;综述·专论硫酸工业,2002,(5):23～25S ulphuric Acid Indust ryw(H2SO4)———冷凝酸含量,%。
以上公式计算的露点温度与炉气实际的露点温度会有一些偏差,但可作为估算之用。
按式(1)、(2),计算得焚硫炉及转化器各段出口炉气露点温度(见表1)。
表1 焚硫炉及转化器一、三、四段出口炉气的露点温度炉 气φ(H2O),%(质量浓度)φ(SO3),%露点温度/℃焚硫炉出口(压力01125MPa)0101244(011g/m3)013103187 011244(110g/m3)013135136 11244(10g/m3)013208173一段出口(压力0112MPa)0101244(011g/m3)713118138 011244(1g/m3)713152142 11244(10g/m3)713192196三段出口(压力01112MPa)0101244(011g/m3)10141118184 011244(1g/m3)10141152197 11244(10g/m3)10141193162四段出口(压力01106MPa)0101244(011g/m3)01446102199 011244(1g/m3)01446134131 11244(10g/m3)01446209194112 省煤器给水温度较低结合表1的计算结果和硫磺制酸装置转化工序的锅炉配置来看,对于产中压蒸汽的流程,通常焚硫炉出口设置中压废热锅炉,管内流体是318 MPa、255℃左右的饱和蒸汽,不容易产生露点腐蚀;转化器一段出口配高温过热器,管内流体是中压蒸汽(318MPa、450℃),也很难产生露点腐蚀;而三段出口的冷热换热器后配高温省煤器,四段出口的低温过热器后设置低温省煤器,由于换热管管壁温度接近于热阻小即传热系数大的一侧流体的温度,省煤器换热管水侧传热系数约为1000 W/(m2·K),炉气侧传热系数约为60W/(m2·K),则管壁温度接近于脱盐水或软水的温度,而省煤器管内的给水温度较低(一般为104℃左右),则容易发生露点腐蚀。
2 防止露点腐蚀的措施211 降低炉气中的水分含量炉气水分含量过高是产生露点腐蚀的主要原因,降低炉气水分含量可降低露点温度。
从表1的数据可以看出,当转化器三段出口炉气水分含量由1g/m3降低到011g/m3时,炉气的露点温度就由152197℃降至118184℃。
炉气中的水分来源于原料硫磺中的有机物和焚硫空气。
控制原料硫磺中的有机物和水分含量,要求硫磺的等级达到国家标准一等品,并且要求硫磺中的有机物质量分数小于0105%、水分质量分数在011%以下。
硫磺有机物质量分数由013%降为0105%,则炉气水分含量相应由018725g/m3降为0122875g/ m3,可据此计算在一吸塔前炉气的露点温度由15018℃降为13015℃,露点腐蚀现象就不容易产生。
在硫磺的运输和贮存过程中,要尽量避免其它杂物混入硫磺中。
在液硫酸度过大的情况下,需加入消石灰或碳酸钠中和来降低液硫的酸度。
另外,可采取适当提高干燥酸浓度和采用新型分酸装置等方法提高干燥效率,减少焚硫空气的水分含量。
在干吸塔顶设置高效除雾器,以减少进入焚硫炉的酸雾量,亦可减少炉气水分含量。
·42·硫酸工业 2002年第5期 212 提高省煤器给水温度省煤器的给水温度低导致省煤器管壁温度较低。
如果能提高给水温度就能相应提高管壁温度,从而可以减少露点腐蚀。
尤其是在大气压较低的高原地区,水的汽化温度较低,出除氧器的脱盐水温度也较低,可采用高压除氧器,适当提高给水除氧器的工作压力,可将给水温度提高,从而相应提高省煤器的管壁温度。
213 采用热管省煤器从上面的分析可以看出,即使采用了国家标准一等品硫磺作为原料,省煤器的露点腐蚀也是不可避免的。
为此,须从设备结构上采取措施,省煤器内采用热管元件作为换热管是防止产生露点腐蚀的有效方法。
热管在加热侧吸收热流体(三氧化硫气体)的热量,并将热量传给工质;工质吸收热量后汽化,在压差作用下流到放热侧(水侧),同时凝结成液体并放出汽化潜热,热量通过管壁传给冷却管内的冷流体;工质的冷凝液体依靠重力和毛细力又回流到加热侧。
如此周而复始地循环,构成了热管的工作过程。
这样通过工质的相变循环,就完成了热量从高温介质到低温介质的传递过程。
由于热管内部被抽成真空,所以工质极易蒸发和沸腾。
在热管的热侧外表面设有翅片,以强化传热。
由于热流体并不直接与冷流体传热,而是以工质作为中间介质,从而可有效地防止露点腐蚀。
对于以硫磺为原料的制酸装置,一般可在省煤器的低温段采用热管或在转化器的三段和四段出口设置热管锅炉。
为了减少露点腐蚀,还可以从工艺上加以考虑。
例如对省煤器的换热采取并流流程以提高管壁温度,适当提高省煤器出口的炉气温度,增强设备和管道的保温效果以及在其低点设排酸口等。
3 结语露点腐蚀是硫磺制酸不可忽视的问题,必须引起高度重视,否则会给整套硫酸装置的正常运行带来很大影响。
开发更好的能防止露点腐蚀的工艺和设备也是硫酸工作者所面临的问题。
目前可以采取的措施一般有:采用有机物和水分含量低、品位高的原料硫磺;省煤器的低温段采用热管元件;干吸塔顶采用高效除雾器;在条件允许的情况之下,采用高压除氧器提高给水温度。
采取这些措施后可有效防止出现露点腐蚀,减少对换热器和省煤器的损害,从而保证设备能长期正常运行,延长设备和管道的使用寿命。
参考文献:1 汤桂华1硫酸生产对原料硫磺的质量要求[J ]1硫磷设计,1999,(3):13-18Analysis of de w point corrosion in sulphur 2burning sulphuric acid plantZHOU Biao(Design Institute of N anjing Chemical Indust rial Group ,N anjing ,Jiangsu ,210048,China )Abstract :The causes of dew point corrosion in sulphur 2burning sulphuric acid plants are analyzed.When sul 2phur contains more hydrocarbons ,moisture and free sulphuric acid that result in higher moisture content in furnace gas and hence higher dew point ,corrosion tends to happen ,especially in case of lower inletting water temperature of economizer.Dew point corrosion can be effectively avoided by using qualified sulphur as raw material and installing heat pipe element in the low 2temperature section of economizer.K ey w ords :sulphuric acid production ;sulphur ;dew point corrosion ;cause ;measure·52·周 飚1 硫磺制酸装置露点腐蚀问题的分析。