浅析川西北MCRC硫磺回收装置的腐蚀与防护措施
硫磺回收装置的腐蚀及防护措施
浅议硫磺回收装置的腐蚀及防护措施【摘要】随着近年来我国国民经济的迅猛发展，对原油的需求量越来越大，我国是一个石油匮乏的国家，必须从国外进口大量原油，进口原油中多为含硫的原油，因此在加工过程中硫及其化合物会对设备造成一定的腐蚀。
对硫磺回收装置腐蚀的原因进行科学的分析是硫磺回收的重要环节，只有对问题进行相应的科学分析才能找到最佳的防护措施，只有这样才能保证硫磺回收技术的新发展。
本文对硫磺回收装置的腐蚀原因进行探讨，并且对腐蚀原因进行相应的分析，目的是为了寻找相应的防护措施。
【关键词】硫磺回收装置腐蚀防护措施1 引言随着近年来我国国内对原油需求量大量增加，我国的原油大部分都是来自于国外，进口油中多为含硫原油，因此在对原油进行加工的过程中硫以及化合物会对装置设备有腐蚀，随着我国环境保护相关条令的颁布，我国对硫磺回收技术引起了很大的关注，因此硫磺装置的腐蚀情况也日益引起关注。
我国进口含硫原油不断增加，但是硫磺回收装置却没有跟上硫化氢的处理要求，这样就会导致装置腐蚀现象的出现，因此，做好预防硫磺回收装置的设备腐蚀情况是保证生产过程的安全，平稳的必要条件。
2 腐蚀的类型及其原因分析硫磺回收装置过程中含有h2s，so2，水蒸气和硫蒸汽等高温气体，这些气体都会对装置产生不同程度的腐蚀。
由于腐蚀原因的差异性，硫磺回收装置的腐蚀主要有低温湿h2s腐蚀，露点腐蚀，高温硫腐蚀，rnh2（乙醇胺）—co2—h2s—h2o腐蚀。
2.1 低温湿h2s腐蚀2.1.1 腐蚀部位低温湿h2s腐蚀一般比较多发于装置中温度比较低的部位，比如原料气分液灌，硫冷凝器出口，急冷水系统和再生塔顶回流罐等部位。
2.1.2 腐蚀原因h2s的性质不稳定，并且含有剧毒，与水容易融合，h2s与水融合之后显示弱酸性，在装置的温度较低的地方将产生湿h2s腐蚀2.2 露点腐蚀2.2.1 腐蚀部位露点腐蚀一般发生在温度低于露点的部位，比如过程气管线，尾气管线，捕集器和尾气处理部分。
硫磺回收装置产生的危害因素及防护措施(标准版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改硫磺回收装置产生的危害因素及防护措施(标准版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes硫磺回收装置产生的危害因素及防护措施(标准版)硫在加工过程中存在极大的危害，如不及时脱除，就会严重腐蚀设备，影响装置的长周期安全稳定运行。
同时，硫的存在也严重影响着产品的质量，各国对油品中的硫含量均有日趋严格的标准规范。
因此，炼油过程中必须对硫进行脱除，并加以回收。
硫磺回收装置的作用就是对炼油过程中产生的含有硫化氢的酸性气，采取适当的方法回收，实现清洁生产。
危害因素硫磺回收装置生产过程中产生的职业病危害因素识别需借助一定的检测仪器设备。
如：硫化氢采用多孔玻板吸收管采集，使用硝酸银比色法分析;二氧化硫用四氯汞钾溶液采集，采用盐酸副玫瑰苯胺分光光度法分析;噪声采用噪声检测仪直接进行现场检测。
该装置在生产过程中主要产生的职业病危害因素如下：硫化氢硫化氢以急性毒性为主。
在低浓度时便有强烈的臭鸡蛋气味，是强烈的神经毒物，对黏膜有强烈的刺激作用。
硫化氢气体可能在密闭的空间及局部范围聚集形成一定浓度，硫化氢浓度在10〜13.2mg/m3时，对人的黏膜和呼吸器官有刺激作用。
33〜330mg/m3时，能引起头痛、恶心、头昏眼花、平衡失调、呼吸困难、意识丧失，部分患者会有心肌损害。
重者可出现癫痫样抽搐、肺水肿、突然发生昏迷，也可发生呼吸困难或呼吸停止后心跳停止;眼底检查可见个别病例有视神经乳头水肿。
极高浓度(1000mg/m3以上)时可在数秒钟内突然昏迷，呼吸和心跳骤停，发生闪电型死亡。
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。
硫磺回收装置说明与危险因素及防范措施
硫磺回收装置说明与危险因素及防范措施1. 硫磺回收装置的使用说明硫磺回收装置是一种用于回收含硫气体中的硫磺的装置。
其主要组成部分包括反应器、吸收塔、冷却器、泵和气体净化器等。
具体操作流程如下：1.将含硫气体通过管路输送至反应器中。
2.在反应器中加热含硫气体，使其分解成硫磺和其他气体。
3.将反应器中的气体通过管道输送至吸收塔中。
4.在吸收塔中，将硫磺吸收到吸收剂中，其他气体则排出塔外。
5.将含硫吸收剂通过管道输送至冷却器中进行冷却。
6.冷却后的吸收剂再通过管道输送至回收罐中。
7.在回收罐中，将硫磺从吸收剂中提取出来，得到纯净的硫磺。
8.通过泵将吸收剂再次送回吸收塔中，继续进行循环使用。
2. 硫磺回收装置的危险因素使用硫磺回收装置的过程中，存在一些危险因素需要注意，主要包括以下几点：2.1 硫磺的燃爆风险硫磺具有一定的燃爆风险，如果操作不当就会引发火灾或爆炸等事故。
2.2 吸收剂的毒性硫磺回收装置中使用的吸收剂可能对人体造成一定的毒性，需要注意安全防护。
2.3 高温高压的危险因素硫磺回收装置的使用需要在一定的高温高压条件下进行，操作时需要注意防范高温高压对人员的伤害。
3. 硫磺回收装置的防范措施为了防范硫磺回收装置使用过程中存在的危险因素，我们可以采取以下防范措施：3.1 加强员工安全意识对于操作硫磺回收装置的员工，要通过专业的培训来加强其安全意识，避免因为操作不当而引发安全事故。
3.2 完善防护措施硫磺回收装置使用过程中，需要加强对吸收剂的防护，避免其毒性对人体造成伤害。
同时，可以采取相应的高温高压防护措施，确保人员的安全。
3.3 做好应急准备为了防范意外事故的发生，需要提前做好应急准备工作，包括做好相应的灭火器材储备、制定相应的应急预案等。
4. 结语硫磺回收装置是一种对环境友好的设备，可以有效减少硫磺气体的排放。
在使用过程中，需要加强安全意识，做好防范措施，确保人员安全；同时，还需要适时进行设备维护和检修，确保设备的正常运行。
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。
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。
硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施
硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施随着硫磺回收装置工艺设备在工业生产中的应用规模不断扩大，其腐蚀防护的途径也逐渐成为业内广泛讨论的问题。
立足于现状，首先结合具体的硫磺回收装置工艺设备的现状与工艺流程，介绍了硫磺回收装置工艺设备腐蚀防护的主要内容，其次对硫磺回收裝置工艺设备腐蚀成因进行了探讨，最后结合上述内容对硫磺回收装置工艺设备腐蚀防护的策略进行了解析，希望可以有效提升硫磺回收装置工艺设备的运行稳定性，取得良好的经济效益与社会效益。
标签：硫磺回收；腐蚀防护；优化途径引言硫磺回收装置工艺设备在炼油厂等行业中具有广泛的应用，其主要用于处理各种含硫量较高的污水，同时还需要对酸性气体进行预处理。
在实际工作过程中，一般需要借助于高温催化的方式来将大量的硫化氢转化，在回收作业过程中也会形成各种不同类型的酸性气体，导致设备出现腐蚀、损坏的问题。
为了进一步探讨硫磺回收装置工艺设备的腐蚀防护策略，现就硫磺回收装置工艺设备的工艺现状介绍如下。
一、硫磺回收装置工艺设备腐蚀防护概述1.装置现状选择国内某硫磺回收装置工艺设备作为研究对象，该回收装置包括有10000t/a回收装置、220t/h溶剂再生设备以及非加氢型汽提装置构成，在设备运行过程中回收装置包括五个核心部分，分别是溶剂再生、液流成型、液硫脱气以及尾气处理等等环节。
加氢型酸性水汽提装置通过预处理的方式构成酸性预处理环境，为后续的硫磺回收装置工艺设备运行工作创造条件。
2.工艺流程在企业生产过程中需要经过高温热反应与两级催化，该过程中出现的硫化氢的气体含量不稳定，一般可以通过燃烧与分流两种不同的方式来进行解决。
在原料气引入到制硫燃烧炉后，需要对内部的氧气含量进行控制，做好配风比的管理，这样一来就可以将部分未反应完全的硫化氢与二氧化硫进行再次转化，在催化剂的影响作用下，进一步完成烃类原料气的转化，产品的质量才能够得到根本性的保障。
该技术流程的操作难度低、成本投资低，同时后期能耗也相对较低，所以也是目前提升转化率的主要途径之一，应用十分广泛。
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。
硫磺回收装置腐蚀防止措施
硫磺回收装置的腐蚀及防护：腐蚀的形态及机理1、高温硫化腐蚀干燥的H2S对碳钢无腐蚀作用，当温度达250以上时，H2S容易分解成活泼性S和H2，S与铁化合生成FeS。
在高温下S对金属的腐蚀比H2S更剧烈。
在400℃下，碳钢与H2S、SO2、硫蒸汽及水蒸汽接触后反应生成硫化铁，导致设备严重破坏，温度越高硫化现象越严重。
FeS是一种疏松的腐蚀产品，易脱落，不起保护作用，所以腐蚀加快，温度越高腐蚀速度越快。
主要反应：Fe＋H2S→FeS＋H2 ，H2S→S＋H2 ，Fe＋S→FeS2、氢腐蚀在高温硫化腐蚀过程中反应生成FeS的同时也有H2产生，FeS的形成会阻碍H2S接触母材，有减缓腐蚀的作用，而当H2和H2S共存时，由于氢原子不断渗入硫化物的垢层，导致垢层疏松多孔，使H2S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压容器氢脆开裂。
3、低温露点腐蚀SO2易溶于水，其水溶液（亚硫酸）比H2S的水溶液更容易腐蚀金属，腐蚀产物是FeSO3。
但在过程气中SO2与水蒸气化合生成的亚硫酸气，露点温度很低，对系统的损坏较小。
当系统中的O2过剩时，过程气中的少量SO2会进一步反应生成SO3。
在高温的环境下SO3对金属不会造成腐蚀，但当温度降到400℃以下，SO3将与水蒸气化合生成硫酸蒸汽，其反应式：SO3↑＋H2O↑→H2SO4↑，在系统的低温部位H2SO4蒸汽会冷凝附于设备表面，发生低温硫酸腐蚀。
主要反应：H2O＋SO2＋Fe→Fe SO3＋H2↑，SO2＋1/2 O2→SO3 ，Fe ＋SO3＋H2O→FeSO4＋H2↑在硫磺回收及尾气处理装置中容易遭受硫酸和亚硫酸露点腐蚀侵害的设备主要包括过程气管线、硫冷凝器、捕集器、液硫脱气管线的出口和焚烧炉的头部，尤其硫冷凝器和捕集器的腐蚀最为严重。
4、低温湿H2S腐蚀H2S能溶于水，其水溶液呈弱酸性，金属在H2S水溶液中发生电化学反应，金属部位发生阳极反应产生FeS，引起设备的腐蚀。
硫磺装置的腐蚀及防护
要反应如下：
H2S+Fe→FeS+H S+Fe→FeS
二、硫磺装置腐蚀环境分析
2.1 高温硫化腐蚀
影响因素：
硫化物的影响：硫化物膜比氧化物膜厚，内应力较大，导致膜 的破裂而使保护性降低；金属硫化物的晶体缺陷浓度高，金属
硫化物的共晶点低，容易熔化破坏保护膜。
温度的影响：当碳钢设备的工艺温度超过310℃时，就会发生 高温硫化腐蚀，温度越高，高温硫化现象越严重。 其他杂质如二氧化碳、氨、重有机物及管线和设备的内腐蚀产 物在一定情况下均会加剧设备的腐蚀。
二、硫磺装置腐蚀环境分析
2.2低温电化学腐蚀
酸性气中H2S与NH3、CO2及乙醇胺、水等共同形成腐蚀性环境，主要型 式及分布有：
H2S—H2O型腐蚀 主要存在于酸性气管道、设备中，也包括酸性水管道。
CO2—H2S—H2O型腐蚀 主要存在于急冷、吸收、再生塔塔顶冷凝冷却系统(馏出管线、冷凝冷却 器及回流罐)。 RNH2—CO2—H2S—H2O型腐蚀 主要存在于再生塔、富液管线、再生塔底重沸器部位。 SO2—O2—H2O型腐蚀 主要存在废热锅炉、硫冷凝器和烟道等部位。
二、硫磺装置腐蚀环境分析
H2S—H2O型腐蚀
酸性水泵诱导轮应力腐蚀开裂
二、硫磺装置腐蚀环境分析
CO2—H2S—H2O型腐蚀
在该环境下，主要也是CO2、H2S在水的存在下，电离水解产生电
化学腐蚀的过程，主要影响因素有：
温度——反应速度、CO2溶解度、腐蚀产物成膜机制 CO2分压—— 随PCO2分压增大，腐蚀逐步加剧 介质流速—— 流速增大，冲刷加剧，抑制保护膜的形成
③ 介质流速——破坏钝化膜、冲刷等
④ 胺液降解物、杂质等——腐蚀性污染物（降解物、热稳态盐、烃类、
硫磺回收装置腐蚀分析与防腐蚀措施
当今 世 界 各 国政 府 对 环 境 保 护 的 要 求 越 来 越
高， 硫磺 回收装 置 尾 气 排 放 标 准 越来 越 严 格 。随 着 高 含硫 气 田的不 断 开 发 ， 磺 回收 装 置 潜 硫 量 也 越 硫 来 越大 ， 而传 统 克 劳斯 硫 回 收工 艺 硫 收 率 通 常 仅 为
工 艺 。通 过生 产 实践 证 明 ， 要 在 生产 操 作 中采 取 只 了科学 的防腐蚀 措 施 ， 规 克 劳斯 和 Ｓ ＯＴ装 置 就 常 Ｃ 能有效 减少 腐蚀 并 长周 期 安全 平稳 运行 。
Ｓ ｅｌ 司开 发 的还 原 吸 收 型尾 气处 理 工 艺 典 型代 ｈ ｌ公 表， 排放 尾气 Ｈ ｓ小 于 ３ ０ １ （ ） 是 目前 世 界 ０× ０ 妒，
压 来提 高硫 回收 率 ， 此过 程 气 经 冷凝 冷 却 器 降 温 因 后 的温度与 露点 温 度 接 近 。因此 ， 硫磺 冷 却 器 管 程 出 口端 是硫 酸最 容易 形 成 露 点腐 蚀 的环 境 ， 其 当 尤 硫 磺 回收装 置实 际处 理 量 低 于设 计 值 时 ， 能 造 成 可 实际温 度低 于露 点 温 度 。研究 表 明 ， 当硫 磺 冷 却 器 管 程 出 口温 度 低 于 １ ０ ５ ￣ ， 程 气 将 会 发 生 明 显 Ｃ时 过
入 捕集 器分 离 ， 最后 进 入 Ｓ ＯＴ尾气 处 理装 置 。 Ｃ
近 ３ ０年 。尽 管该 工 艺存 在诸 如操 作 要求 苛刻 ， 产 生
维护 费 用高 ， 冷塔 循 环 冷 却 和 胺 液 吸 收 系 统 腐蚀 急
硫磺 回 收装置腐 蚀分 析 与防腐蚀 措施 尾气 处理 装置 主要 由加氢还 原段 和吸 收解 吸段 两部 分组 成 ， 硫磺 回收 装 置来 的尾 气 进行 加 氢 催 从 化反 应 ， 过废 热锅炉 和急 冷塔 冷却后 ， 经 用胺 液 吸收 尾气 中 的 Ｈ ｓ组分 ， 除 Ｈ 脱 ｓ后 的尾 气 中 Ｈ ｓ含 量小 于 ３ ０ １ （ ， 气再 经 过 焚 烧 后排 放 ， ０ × ０ ） 尾 胺 液再 生解 吸 出来 含 Ｈ Ｓ的 酸气 再 返 回常 规 克 劳 斯
硫磺回收装置说明与危险因素及防范措施
安全技术/化工安全硫磺回收装置说明与危险因素及防范措施一、装置简介硫磺回收装置是炼油及天然气企业中重要的组成部分，它的主要作用是使原油中所含的硫元素以单质或某些化合物的状态得以回收利用，以减轻或避免其直接排放对环境造成的污染。
近年来随着环境问题日趋严重，环境威胁日益受到广泛的重视，同时随着一些法律和管理办法的实施，硫磺回收装置的地位在石化工业中变的比以往任何时候都更为重要，其技术经济性也逐渐趋于合理，成为上述企业中不可缺少的组成部分。
二、主要设备(一)反应炉反应炉又称为燃烧炉。
可以认为是Claus法制硫工艺中最重要的设备。
反应炉的主要功能有两个：一是使原料气中1／3体积H2S转化为S02，使过程气中的H2S和S02的比保持2：1；二是使原料气中若干组分(如NU3、烃类)在燃烧过程中转化为N2、C02等惰性组分。
不论部分燃烧法或分流法，反应炉中或多或少都要生成一些元素硫。
影响反应炉的操作因素主要包括火焰温度、花墙的设置、炉内停留时间、火嘴功能等。
(二)废热锅炉废热锅炉的功能是从反应炉出口气流中回收热量并发生蒸汽，同时按不同工艺方法使过程气的温度降至下游设备所要求的温度，并冷凝和回收元素硫。
设计Claus装置废热锅炉时，除应遵循一般火管式蒸汽锅炉的设计准则外，也应考虑Claus装置的若干特殊要求，勿废热锅炉高温气流人口侧管束的管口应加陶瓷保护套、人口侧管板上应加耐火保护层等等。
(三)转化器转化器的功能是使过程气中的U2S和S02在其催化剂床层上继续进行Claus反应而生成元素硫，同时也使过程气中的COS、CS2等有机硫化物在催化剂床层上水解为H2S和C02。
目前Claus装置常用的转化器类似一个水平放置的圆柱体，气体进口在顶部，出口则在底部。
转化器内催化剂床层的厚度为1～1。
5m。
可以每个转化器使用一个容器，但对规模在100t／d 以下的装置，大多是用纵向或径向的内隔板把一个容器分隔为一个以上的转化器。
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。
硫磺回收装置的腐蚀与防护
杨斌 （ 中石 化 股份 天津 分 公司炼 油部 ， 天津 ３ ０ ０ ２ ７ ０ ）
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 ； 腐蚀 ； 防护
设备。 根据 系 统生产 量合 理控 制 气风 比， 既 要防 止 出现空 气不 足 产生 黑硫 磺 ， 更要 防止 空 气过量燃 烧使 催化 剂失 活 ， 造成 急
１ ． ２硫磺 过 程气 的腐 蚀 因素
硫磺过程 气是露 点腐蚀的主要 介质 ， 多发生在 处理硫磺 尾 气 的低温 范 围 内。 在 过程 气 中， 存 有水分 及Ｓ Ｏ， ， 生 成亚 硫酸 蒸
对设 备和 生产 影响 比较 大的腐 蚀 ， 对 于整 个装 置的安 全生 产 ，
同样还 要防护 其他类 型的腐蚀 ， 通过 工艺 、 设备等 多方面 内容 ， 综 合考量 ， 尽 可能 降低 腐蚀对装 置的影响 。
１硫 磺装 置 的腐蚀 发 生 因素分析
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。 精细 操作 ， 严格按 照工艺 参数指标 控制温度 ， 在满 足工艺 条
件 的前 提下 ， 尽 量将 温度控 制在 下 限范 围 ， 虽然不 能完 全避 免
烧过程 中 ， 一 般发生 在燃烧炉 内构件（ 如燃烧火 嘴 、 酸性 气入 口 等） 、 废热 锅炉 出入 口、 尾 气焚烧 炉入 口等 。 由于高温 硫化 腐蚀 主要 影响 因素 为温 度 ， 因此 要求 生产 过程 中严禁 超温 ， 同时要 控制 好 系统的 气风 比 ， 保证 装置 的Ｈ ｓ ／Ｓ Ｏ 比值 以及其 他 反 馈设备 运行正 常 ， 严格 控制 系统氧 含量 。
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。
硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施
环球市场工程管理/-257-硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施王孟军内蒙古鄂尔多斯市乌审旗图克中天合创化工工业园区中天合创化工分公司甲醇部摘要：硫磺回收装置属于末端装置，由于原料复杂，设备腐蚀不仅有化学腐蚀还有电化学腐蚀，还可能多种腐蚀同时存在，因此硫磺装置的设备腐蚀较严重，不但会造成设备寿命缩短、非计划停工，甚至会发生人身伤亡事故。
腐蚀问题虽不可避免，但其危害仍是可以控制和消除的。
装置技术人员应了解腐蚀机理、腐蚀类型，从合理选材、工艺操作、设备设计制造等诸多方面采取综合措施，从而确保装置的安全平稳长周期运行。
基于此本文分析了硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施。
关键词：硫磺回收装置工艺；设备腐蚀；成因；防护措施1、装置概括硫磺回收装置是中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目的配套项目，回收处理项目包括低温甲醇洗单元来的酸性气、一氧化碳变换单元来的酸性气以及气化单元酸性气分离器来的酸性气中的硫，实现尾气达标排放，属于环保装置。
2、硫磺回收装置工艺过程Claus 制硫总的反应可以表示为：Claus 系统是由硫化氢与氧气部分燃烧的热反应段及两级常规Claus 催化反应段组成，两级Claus 反应后，硫回收率可达93~95%。
Claus 制硫总的反应可以表示为：2H 2S+O 2→2/XSX ＋2H 2O ＋Q (1)在反应炉内，反应(1)是部分燃烧法的主要反应，反应比率随炉温变化而变化，炉温越高平衡转化率越高；除反应(1)外，还进行以下主反应：2H 2S ＋3O 2→2SO 2＋2H 2O ＋Q (2)采用分流法时，反应炉内的主反应是反应(2)，进入反应炉的H2S 几乎全部生成SO2。
在转化器中发生以下主反应：2H 2S ＋SO 2→3/XSX ＋2H 2O ＋Q (3)由于酸性气中存在烃类，反应炉内还发生烃类的分解反应。
CXHY ＋(X ＋Y/4)O 2＝XCO 2＋Y/2 H 2O ＋Q (4)在转化器中除反应(3)外，在300℃以上还发生 CS2和 COS 的水解反应：CS 2＋2H 2O →2H 2S ＋CO 2＋Q(5)C0S ＋H 2O →H 2S ＋CO 2＋Q来自低温甲醇洗单元的酸性气和气化单元的高闪气分别进入酸性气分液罐261V01和261V03经脱液后，经蒸汽预热器(中低压1.3MPa)预热后，分两系列进入制硫燃烧炉(261H01)的火嘴；根据制硫反应需氧量，通过比值调节严格控制进炉氧气量，经燃烧，将酸性气中的氨和烃类等有机物全部分解。
硫磺回收联合装置生产设备的腐蚀与防护
硫磺回收联合装置生产设备的腐蚀与防护摘要:由于硫磺回收工艺的特殊性，造成的回收设备腐蚀的问题一直是企业和硫磺回收装置难以解决的问题。
装置上游环节产生的含酸废水、硫化物、腐蚀性气体都会对回收装置的设备造成各种不同程度的侵蚀，本文通过分析具体案例，探索硫磺回收设备在正常运行对设备造成腐蚀的原因，针对这些原因，进行治理和优化，来帮助设备能够长期稳定的投入使用。
关键词:硫磺回收装置设备腐蚀原因防护措施策略分析引言:硫磺废气处理装置设备已普遍地存在应用于各炼化石油公司的生产经营过程系统中,它具有的最主要的功能之一是用于处置在各个主要生产经营环节中形成污染的各种含硫废气混合物和各种酸性物料,对被上述各种污染和腐蚀的物质再进行处理再进行加工,循环使用。
这种回收装置硫的化学回收的原理主要都是先将酸性中的氢硫处理,然后再利用催化剂反应的催化功能,在一定的环境条件下再把氢硫的基装物换制成单质硫。
由于硫磺的处理和工艺本身的工艺特点和工艺复杂性,在整个硫磺的处理生产过程中由于各种有害化学物质的产生和由于环境不断发生的反应、挥发，产生大量的酸性腐蚀气体或液体，对回收设备造成的腐蚀程度是不同的。
生产流程的不同，也会导致不同化学物质会在装置内发生反应，这些反应产生的物质也会对装置造成一定的影响。
一、生产装置和工艺流程以石化企业为例，一般都使用部分硫磺燃烧法,部分燃烧法主要是指把里面所有的要被回收利用的硫磺物质全部都投入到进制的硫磺炉子里面,然后通过控制炉膛里周围的气体环境,让这些物质充分燃烧而形成一种气态燃烧的硫磺。
这种操作方法也一般只适合于酸性物质所产生出来的酸性气体含量已经相当的高了的时候使用。
硫化尾气处理装置制硫通常是使用部分燃烧还原法,尾气处理装置通常是使用部分加氢还原法,就是通过加氢反应使排放尾气中产生的氢硫代物先转变还原为氢硫基,然后再通过氢化学溶液分解吸收氢硫基,被吸收过的硫化氢尾气可以通过继续燃烧排入空气。
二、设备腐蚀原因分析1.高温硫腐蚀高温腐蚀产生的主要原因是在回收硫化物的过程中，产生的酸性气体和液体在超高温的环境下，例如在260度以上，就很有可能出现高温硫腐蚀的情况。
硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施
工艺管控硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施王华雨（中国石油天然气股份有限公司广东石化分公司，广东揭阳522000）摘要：近些年来我国国民经济发展较快，经济在飞速发展的同时对工业原材料的需求日益增多。
我国的石油资源需求量大，对进口原油的依赖程度高。
进口原油中有一部分原油品质较差，硫化物含量更高，在对进口原油进行加工合成的过程中极易发生装置被腐蚀的现象。
这个问题已经受到越来越多的专业人士关注，所以需要通过科学合理的方法来解决硫磺回收装置工艺设备腐蚀的问题，促进原油提炼效率的提高和经济损耗的有效降低。
关键词：硫磺回收装置；腐蚀成因和形态；防护措施对原油中所含硫磺和硫化物进行提取是一项十分常见的工艺，但是其工作流程却是十分复杂的，需要在高温的环境下通过各种催化剂的使用来促进硫化氢和硫之间互相转化。
在这个过程中会发生较多的化学反应，也容易发生回收装置工艺设备遭到腐蚀的现象。
要想进一步提高硫磺回收的相关技术，就必须找到切实可行的办法来防止回收装置工艺设备被硫磺腐蚀的问题。
1生产装置和工艺流程目前，我国经济发展势头良好，国民的环保意识得到了较大程度的提高，我国各级人民政府和工业以及环保相关部门对于生态环境保护提出了更高的要求。
硫磺回收装置工艺设备被腐蚀的问题是一些专业人士研究的重点。
目前国内的石油企业一般使用部分燃烧法或者分流法进行硫磺回收。
部分燃烧法顾名思义就是回收原油中的硫元素，使用部分燃烧法需要严格控制硫元素的数量，使用过程中需要将该物质置于酸性气体浓度较高的介质之中。
2硫磺回收装置工艺设备腐蚀的原因2.1高温硫腐蚀高温硫腐蚀容易发生在高温装置设备之中，例如：制硫炉，尾气焚烧炉，废热锅炉，克劳斯反应器。
温度高也在很大程度上加速了硫元素腐蚀回收装置工艺设备，通常情况在三百摄氏度左右的高温之下，特别容易发生硫化物腐蚀装置的现象。
在这个过程中硫化氢和硫溶液与铁发生反应并且释放酸性气体。
此时就容易产生硫磺回收装置工艺设备内漏的现象。
硫磺回收装置产生的危害因素及防护措施
硫磺回收装置产生的危害因素及防护措施硫磺回收装置的工作原理硫磺回收装置是指将含硫磺的废气经过处理后，将其中的硫磺回收利用，达到节约资源、保护环境的目的。
硫磺回收装置通常由多个部分组成，包括预处理、反应器、分离器等。
预处理器主要对废气进行加热和除尘处理；反应器则是将废气中的硫磺氧化成SO2，再通过催化剂的作用，反应生成SO3；分离器则将硫酸蒸汽与尾气分离，将硫酸蒸汽回收利用，将尾气排放到大气中。
硫磺回收装置产生的危害因素尽管硫磺回收装置在环保方面具有重要作用，但其在生产环节产生的危害因素也不容忽视。
具体来说，硫磺回收装置产生的主要危害因素包括：气味污染硫磺气具有特殊气味，其气味与刺激性较强，易导致周边环境的气味污染。
虽然气味对人体健康的影响有限，但在持续暴露下还是会影响人员的身体健康和身心健康。
硫磺酸、硫酸等有害气体硫磺回收过程中，主要产生的有害气体是SO2和SO3。
SO2是一种强酸性气体，长期暴露会导致呼吸系统疾病，如慢性支气管炎、慢性阻塞性肺疾病等。
而硫酸的吸入和接触也会对人体造成伤害，如眼结膜炎、支气管病、肺气肿等。
硫磺粉尘污染在硫磺回收过程中，还有可能产生硫磺粉尘。
硫磺粉尘对人体的危害很大，容易引起眼睛、皮肤等部位的刺激和损伤，严重时还会导致肺部功能衰竭。
此外，硫磺粉尘还具有较强的爆炸危险。
硫磺回收装置的防护措施针对以上危害因素，硫磺回收装置应采取相应的措施进行防护，以确保工人的身体健康和安全。
主要的防护措施包括以下几个方面：采取合适的通风措施硫磺回收装置应当设置合适的通风设施，并加强室内外通风，将有害气体排除室外，在保证环境安全的前提下降低有害气体的浓度，从而减少对工人的危害。
确保操作场所的清洁卫生对于硫磺回收装置的操作场所，应当加强清洁，确保硫磺粉尘等有害物质在操作场所内得到及时清除。
同时应加强私人卫生，避免水污染道特别是硫磺污染引起的危害。
穿戴防护装备对于从事操作工作的工人，一定要穿戴合适的防护装备。
硫磺装置腐蚀及防护
二、硫磺装置腐蚀环境分析
2.1高温硫化腐蚀
腐蚀部位：
酸性气燃烧炉燃烧后的过程气中，气流组成为H2S、SO2及硫蒸汽、 CO2、N2、水蒸汽、CS2、COS等，这些介质常以复合形式产生腐蚀， 当金属设备处于310℃以上高温时，碳钢就会发生高温硫化腐蚀。高温 硫化腐蚀一般发生在燃烧炉内构件（如燃烧器喷嘴、烧氨喷嘴、瓦斯火 嘴等）、废热锅炉进口管箱与换热管前端、过程气离开废热锅炉前和尾 气焚烧炉（排空烟囱前）；采用外掺和工艺的掺和管、高掺阀及反应器 内构件等。
迅速下降，因此经常开停工会加速设备的腐蚀。
二、硫磺装置腐蚀环境分析
H2S—H2O型腐蚀
酸性水泵诱导轮应力腐蚀开裂
二、硫磺装置腐蚀环境分析
CO2—H2S—H2O型腐蚀
在该环境下，主要也是CO2、H2S在水的存在下，电离水解产生电 化学腐蚀的过程，主要影响因素有：
温度——反应速度、CO2溶解度、腐蚀产物成膜机制 CO2分压—— 随PCO2分压增大，腐蚀逐步加剧 介质流速—— 流速增大，冲刷加剧，抑制保护膜的形成 pH值——一般来说pH 值的增大，降低了原子氢还原反应速度，从
RNH2—CO2—H2S—H2O型腐蚀 主要存在于再生塔、富液管线、再生塔底重沸器部位。
SO2—O2—H2O型腐蚀 主要存在废热锅炉、硫冷凝器和烟道等部位。
二、硫磺装置腐蚀环境分析
H2S—H2O型腐蚀
在H2S+H2O腐蚀环境中，下面反应对设备造成腐蚀： 硫化氢在水中发生电离：
H2S=H++HSH++S2-
二、硫磺装置腐蚀环境分析
2.1 高温硫化腐蚀
腐蚀机理 ：
在常温下，干燥的H2S对钢铁无腐蚀作用，当温度达到250~300℃ 以上时，H2S容易分解而产生活泼S，与铁化合生成FeS，FeS是一种疏松 的腐蚀产物，易脱落，不起保护作用，故腐蚀加快，温度越高，腐蚀速 度越快。酸性气燃烧炉燃烧后产生的过程气中气流组成为H2S、 SO2及 硫蒸气、CO2、N2、CS2、COS等。这些介质常以复合形式产生腐蚀，主 要反应如下：
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换设备的换热管束进行了涡流探伤检测 。三级硫磺 冷凝冷却器的管束腐蚀严重 ,减薄量超过 60%的管 子就有 105 根 ; 废热锅炉列管壁厚损失 < 10% ,其高
48
石 油 与 天 然 气 化 工 CHEM I CAL EN G I N EER I NG O F O I L & GAS 2009 从脱硫装置来的酸气含有大量的 H2 S、 CO2 以 过 ,本身为阴极而加速了腐蚀过程 ; FeS 和 FeS2 具 有较完整的晶格点阵 ,在其他条件 (温度 、 压力和流 速等 )一定时 ,对金属表面的保护性相对较好 。 在硫磺回收系统中还存在湿 CO2 和湿 SO2 的 电化学腐蚀 。与 H2 S一样 ,干燥的 CO2 、 SO2 本身是 无腐蚀性的 ,当 CO2 溶解在水中生成不稳定的碳酸 并离解出相应离子 , 溶液中的碳酸和铁的反应促使 了钢的腐蚀 。 CO2 腐蚀主要表现为局部腐蚀 , 其主 要有点蚀 、 坑蚀 、 脓疮状台地腐蚀及长条形沟槽腐蚀 等 。 SO2 作为生成产品硫的反应物 , 几乎贯穿于整 个工艺系统的设备和管线中 。当温度低于 160 ℃ 时 ,水蒸气在过程气管线 、 衬里损坏或裂缝部位冷凝 下来 ,对耐火层和器壁产生腐蚀 。装置停工后打开 设备 ,空气和水分进入系统 ,与系统残留的 SO2 结合 产生酸腐蚀 ,其腐蚀比装置运行期间更严重 。
3. 2 高温硫化腐蚀
及少量水汽和烃类气体 , 在分离器中水汽会凝结成 水 ,而溶于水的硫化氢为电化学腐蚀创造了条件 。 每次大修期间 ,打开设备都发现酸气分离器底部和 破沫网是最易腐蚀的部位 。本厂捕集器筒体为夹套 保温结构 ,流经捕集器的腐蚀介质有 H2 S、 SO2 、 硫蒸 汽、 CO2 、 水蒸气等 , 其设备发生着复杂的电化学腐 蚀、 露点腐蚀等 。同时人孔和进出口法兰处都未进 行保温 ,当防腐涂层局部损坏时 ,无涂层部位成为阳 极 ,形成“ 大阴极小阳极 ” 的现象 。
SO2 也会引起高温氧化 ,这些气体的共同存在 , 将加
+ 2e →Had + Hab →H2 ↑
→Hab - 钢中扩散 式中 : Had为吸附氢 ; Hab为吸收氢 。
Fe 与 H2 S反应 (阳极反应的产物 ) : xFe
2+ 2+
+ yS →Fex Sy
2-
阳极反应生成的腐蚀产物 ( Fex Sy ) 作为阴极与 金属基体构成腐蚀原电池 , 并使金属基体继续受到 腐蚀 。 Fex Sy 主要有 FeS、 FeS2 、 Fe3 S4 、 Fe9 S8 , 其生成 速度随体系 pH 值 、 H2 S 浓度等参数而变化 。其中
Fex Sy 的保护性最差 ,不能阻止阳极反应的铁离子通
速钢铁的高温腐蚀 。
3. 3 露点腐蚀和酸腐蚀
过程气中含有 H2 S、 SO2 、 硫蒸汽 、 CO2 、 水蒸气 、
SO3 等组分 。当混合气体中各组分浓度不同时 , 混
第 38 卷 第 1 期 浅析川西北 MCRC 硫磺回收装置的腐蚀与防护措施
DO I: 10. 3969 / j . issn. 1007 - 3426. 2009. 01. 012
川西北气矿天然气净化厂生产装置采用砜胺溶 液脱硫及低温克劳斯硫磺回收的处理工艺 。根据
1988 年“ 雷三 ” 气藏上产需要 ,工厂全套引进了加拿
重 。通过认真分析硫磺回收装置的腐蚀状况和采取 必要的防护措施 ,可以降低检修维护费用 ,有效地保 证设备和管线的长周期安全平稳运行 。
2. 1 反应炉 、 转化器以及烟囱
成 FeS,导致设备严重破坏
[1]
。温度越高 ,高温硫化
腐蚀越严重 。图 2 为常规克劳斯反应器内支撑催化 剂的隔栅板腐蚀情况 。另一方面是由于操作过程中 配风不当 ,使得过程气中氧含量偏高 。 SO2 被氧化 成 SO3 , SO3 遇水蒸气生成 H2 SO4 蒸汽 ,其露点温度 比 SO2 更高 。同时在装置停工后少部分过程气会残 留在管线和设备内 , 系统内产生的凝结水吸附在设 备或衬里上与残留在系统中的 SO2 生成 H2 SO3 , 从 而对设备带来较大的腐蚀 。 这种腐蚀比装置运行
燃烧炉 、 转化器 、 灼烧炉和烟囱等设备在衬里和 保温防雨措施完好的情况下 , 过程气对衬里内设备 筒体几乎是没有腐蚀的 ,但当衬里出现裂缝甚至脱
期间要严重的多
[1]
。回收装置设备的人孔颈部都
温陶瓷保护衬管部分开裂 ; 一级硫磺冷凝冷却器的 壁厚损失 > 30% ,鉴定为堵塞腐蚀严重的 9 根列管 ; 气 /气换热器列管内壁主要为均匀腐蚀 ,外壁主要为 坑蚀 ,个别列管局部减薄量接近 45% 。 冷换设备腐蚀的原因是多方面的 , 一是由于工 艺过程气体冷却后的温度与其露点温度接近 , 或在 其温度范围内波动 , 形成露点腐蚀 ; 二是停工过程 中 ,大量的空气和水汽进入系统 , 形成酸腐蚀 ; 三是 对于 1 和 2 冷 却器 和废 热锅 炉的 入口温 度超 过
310 ℃,存在高温硫化腐蚀 ; 四是冷凝冷却器中换热
# #
不同程度地发生了露点腐蚀和酸腐蚀 , 尤其是原灼 烧炉人孔 ,其腐蚀情况见图 3 ～ 图 4。原百米烟囱更 是腐蚀严重 ,在 2006 年大修期间壁厚检测结果为烟 囱的 16 个筒节有 24 处腐蚀穿孔 ,有 4 处腐蚀严重 , 壁厚在 2. 0 ～3. 0 mm 之间 。
250 ℃～300 ℃ 及以上时 , H2 S易分解产生活泼性硫 ,
高温硫化就是金属在高温下与含硫腐蚀介质作 用而生成含硫化合物的过程 。当碳钢设备的金属温 度超过 310 ℃ 时 , 就开始发生高,高温硫化现象越显著 。废热锅炉入口管箱 处于 1 000 ℃ 的高温 ,因此是高温硫化腐蚀最严重的 部位 。主要反应方程式为 :
1 1 2 1
( 1. 中国石油西南油气田公司川西北气矿天然气净化厂 2. 中国石油西南油气田公司天然气研究院 )
摘 要 总结了川西北净化厂硫磺回收装置设备及管线的腐蚀情况 ,分析了装置存在的高温 硫化腐蚀 、 电化学腐蚀和露点腐蚀等主要腐蚀现象及其腐蚀机理 , 并提出了在选材 、 工艺操作 、 维 修、 开停工等方面应采用的防护措施 。 关键词 硫磺回收 低温克劳斯 设备 腐蚀 防护
49
合气体的露点温度就有较大的差别 。当混合气体含
3%的硫蒸汽 ,其露点温度为 120 ℃～150 ℃; 当水蒸
单一的防腐措施 ,效果并不理想 ,若采用两种或多种 措施联合保护 ,其效果会更好 。
4. 1 合理选用耐蚀材料
气含量为 10% 时 , 其露点温度在 140 ℃～ 240 ℃之 间 。人孔 、 烟囱上部以及设备和管线防腐保温不完 善产生的“ 大阴极小阳极 ” 区域都是露点腐蚀的严 重部位 。露点腐蚀机理如下 : 当配风波动或配风过大时 :
, 因此设备腐蚀情况比较严
第 38 卷 第 1 期 浅析川西北 MCRC 硫磺回收装置的腐蚀与防护措施
47
SO2 反应的实际转化率接近理论计算值 , 它是一级
落时 ,过程气会窜入衬里内层与设备壳体接触而腐 蚀 。这一方面是由于这些设备内的温度都相当高 。 据国外资料报道 ,在 399 ℃ 的温度下与 H2 S、 SO2 、 硫 蒸汽 及 水 蒸 气 接 触 的 碳 钢 会 导 致 迅 速 腐 蚀 。在
SO2 +O2 →SO3 +Q
针对本厂 1# 和 2 #硫磺冷凝冷却器破沫网的腐 蚀情况 , 2006 年大修选用了 321 ( 1C r18N i9Ti) 奥氏 体不锈钢 , 2008 年大修打开设备后 , 破沫网腐蚀非 常轻微 。为了防止高温硫化 (氧化 ) 腐蚀 , 在废热锅 炉入口炉管内插入了高温陶瓷保护衬管 , 2008 年大 修期间涡流检测废锅管束减薄量小于 10% ,没有明 显超标缺陷 。
+ 2+
在装置全流程中 ,不仅有硫这种氧化剂 ,还有过 剩的氧作为氧化剂 ,在炉内或其他局部高温下 ,也发 生高温氧化腐蚀 。金属高温氧化时表面生成氧化 膜 ,金属离子和氧离子必须通过氧化膜扩散到气 /膜 界面或金属 /膜界面 ,氧化反应才能继续 。随氧化膜 的增厚 ,离子扩散速度变慢 。钢铁被高温氧化后 ,由 内向外形成 FeO - Fe3 O4 - Fe2 O3 三个腐蚀层 。但金 属含硫化合物中一般缺陷很多 ,硫化膜疏松易碎 ,且 熔点较低 ,所以硫化膜的阻碍作用很小 。因此金属 在高温下的硫化速度比氧化速度要快 1 ～2 个数量 级 ,其危害比氧化更加显著 。除 O2 外 , CO2 、 H2 O、
Fe + H2 S→H2 ↑ + FeS 和 Fe + S→FeS
与铁生 成 FeS。温 度 越 高 , 腐 蚀 速 度 越 快 。在 湿
H2 S环境下 ,含有 H 、 HS 、 S 和 H2 S, 它们对金属
+ 2-
的腐蚀是氢去极化反应过程 ,反应生成的氢 ,一部分 渗入钢中 。高温高压下的原子氢向表面 FeS膜中渗 透 ,使 FeS膜疏松多孔 , 易脱落 , 加速了设备和管线 的腐蚀 。酸气管线和酸气分离器的腐蚀为此种腐 蚀 ,反应过程如下 : 阳极反应 Fe - 2e →Fe 阴极反应 2H
428 ℃～538 ℃ 的温度下 , 硫蒸汽将与铁迅速反应生
常规克劳斯段和 MCRC 催化反应段两部分组成的 直流法工艺流程 ,其工艺流程如图 1 所示 。
2 设备腐蚀状况及其原因分析
本厂 MCRC 装置自 1990 年 4 月投用至今 ,已有 多台设备因腐蚀严重无法保证安全正常运行而更 新 。 2008 年大修期间就更换了尾气灼烧炉 、 百米烟 囱和 4 #硫磺冷凝冷却器 。从历年更换设备的情况 看 ,回收装置各换热器的更换频率是比较高的 。
3 设备腐蚀机理
[1 ] [4 ] [5 ]
硫磺回收装置设备和管线腐蚀主要有电化学腐 蚀、 高温硫化腐蚀 、 露点腐蚀以及应力腐蚀开裂等 。