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合成氣洗滌塔的腐蝕分析與防范措施

文檔作者：王高峰馬穎濤孔巖文檔來源：河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年11月17日
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· 30·
化工設(shè)計(jì)通訊
Chemlcal Engineering Design Communications
第37卷第1期
2011年2月
合成氣洗滌塔的腐蝕分析與防范措施
王高峰，馬穎濤，孔巖
(河南煤、№化工集團(tuán)中原大化公司，河南濮陽(yáng)457004)
摘要：介紹了殼牌煤氣化裝置中合成氣洗滌塔的堿腐蝕、氯離子腐蝕的情況以及處理方法。
關(guān)鍵詞：合成氣洗滌塔；腐蝕；處理方法
中圖分類號(hào)：TQll3．25+2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1003—6490(2011)01—0030—02
Analysis of the Syngas Scrubber Corrosion and Preventive Measures
WANG Gao—feng，MA Ying—tao，KONG Yan
(Zhongyuan Dahua Co．of Henan Coal Chemical Group，Puyang Henan 457004，China)
Abstract：Introduce the condition treatments of alkaline＆chloride ion corrosion at syngas
scrubber in Shell coal gasification unit．
Key words：syngas scrubber；corrosion；treatments
O 引言
合成氣洗滌塔是殼牌煤氣化工藝的關(guān)鍵設(shè)
備，近年來國(guó)內(nèi)引進(jìn)的殼牌氣化裝置有很多陸續(xù)
地出現(xiàn)了合成氣洗滌塔的堿腐蝕和氯離子腐蝕，
氯離子腐蝕是晶問腐蝕，只有在出現(xiàn)問題時(shí)才能
發(fā)現(xiàn)。因此研究洗滌塔的腐蝕對(duì)裝置安、穩(wěn)、
長(zhǎng)、滿、優(yōu)生產(chǎn)有著蓖要的意義。
1合成氣洗滌工藝
來自高溫高壓過濾器3．7 MPa、320℃的粗
合成氣與來自洗滌塔底部的140℃洗滌水在文丘
里洗滌器中充分混合后送入洗滌塔底部，氣／水
混合物初步分離，氣體沿填料層上升，與從塔頂
下來的洗滌水在填料層中充分接觸傳質(zhì)傳熱，以
除去粗合成氣中的HCI、HF和微量的固體顆
粒。洗滌后離開塔頂?shù)?60℃飽和粗合成氣被分
成兩股，一股作為產(chǎn)品氣送往下游用戶，一股作
為激冷氣送循環(huán)氣壓縮機(jī)后循環(huán)到氣化爐出口。
洗滌塔底部出來的循環(huán)洗滌水分兩路，一路經(jīng)取
樣冷卻器去污水處理，一路經(jīng)洗滌塔循環(huán)水泵加
壓后分為三部分，一部分送入洗滌塔頂部，一部
分循環(huán)水進(jìn)入文丘里洗滌器，另一部分則送往廢
水汽提及澄清單元以防止腐蝕性成分、鹽和固體
懸浮物在系統(tǒng)中積累。為提高粗合成氣中酸性成
分的脫除效率，少量20％質(zhì)量濃度的NaOH溶
液加到文丘里洗滌器前，循環(huán)【Ⅱ】路的pH值控制
在6．5～8之間。調(diào)整pH值的作用是防止設(shè)備
的堿腐蝕和氯離子腐蝕。
2 NaOH溶液控制回路存在的問題
NaOH溶液控制回路流程見圖1。
圖1 Na()H溶液控制回路流程圖
1一文丘里洗滌器；2--洗滌水取樣器；3-洗滌水泵
供應(yīng)給文丘里洗滌器循環(huán)網(wǎng)路的NaOH溶
液是一個(gè)主一從設(shè)定值控制。該設(shè)定值是可以由
操作人員進(jìn)行控制的，在該回路中調(diào)節(jié)控制器設(shè)
收稿日期：2010—09—07
作者簡(jiǎn)介：王高峰(1983一)，男。河南濮陽(yáng)人，助理工程師，2007年畢業(yè)于河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)。
現(xiàn)在中原大化甲醇事業(yè)部運(yùn)行四部工作。
萬方數(shù)據(jù)
第l期王高峰等：合成氣洗滌塔的腐蝕分析與防范措施·31·
定值，使其與所產(chǎn)，#的合成氣流鼉成一定比例。
該比例通過一個(gè)pH值控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)。在這
里，比例控制快。而質(zhì)量控制慢。必須對(duì)該設(shè)定
進(jìn)行選擇．因?yàn)椋?
(1)合成氣流懾的變化可以很快。從而改變
酸性成分的數(shù)鞋以快速對(duì)其中和；
(2)合成氣體中酸性成分-自．分比的變化是很
慢的(fH是不可以被排除在外)，該合成氣體是被
吸收然后進(jìn)行中和的；
(3)pH控制系統(tǒng)并不是最町靠的一種控制
類型．依據(jù)上述所討論的pH測(cè)量設(shè)計(jì)性的缺
陷，該控制系統(tǒng)不會(huì)A接引起堿性物質(zhì)的大的過
量或者大的計(jì)量／f：足。
3堿腐蝕原因分析及防范措施
2010年5月25只停車后檢查文丘里洗滌器
時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)垢嚴(yán)蓖．分析原閃是堿溶液加量／f：
合琿引起的。用物理方法無法將垢清洗掉。最后
嘗試使用低壓蒸汽才把堿垢清除掉。出現(xiàn)堿結(jié)垢
的原因主要是Na()H溶液的過量。而低碳鋼在
Na()H溶液中發(fā)生電化學(xué)附屬?gòu)亩鴮?dǎo)致文丘里
洗滌器內(nèi)部大量結(jié)垢。加堿控制卜采用的計(jì)量器
長(zhǎng)時(shí)間在堿性環(huán)境下失效而不能正確計(jì)量且嚴(yán)重
滯后。只能借助洗滌水的pH值分析來確定加堿
量，建議采jH抗堿腐蝕計(jì)量器并嚴(yán)格控制加堿
量。
4 氯離子腐蝕原因分析及防范措施
裝置于2008年5月投產(chǎn)使用。2009年10
月首次出現(xiàn)泄漏。泄漏部位位于洗滌塔底部管道
呸直段與水平段彎頭焊口處。泄漏點(diǎn)表現(xiàn)為穿透
性孔。孑L的直徑很小，但肉眼可見，有晶體狀物
質(zhì)，分析原圜，為氯離子的晶fuJ腐蝕。當(dāng)時(shí)未作
處理．停乍后直管段更換新的316L管道。成相
膜理論的觀點(diǎn)認(rèn)為，由于氯離子半徑小。穿透能
力強(qiáng)。故它最容易穿透氧化膜內(nèi)極小的孔隙。到
達(dá)金屬表面。并與會(huì)屬相t作用形成了可溶惟化
合物。使氧化膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。金屬產(chǎn)乍腐
蝕。兇I：藝條件限制無法添加緩蝕劑。只能從控
制pH值和氯離子濃度人手。生產(chǎn)實(shí)踐表明嚴(yán)格
控制pH值在6．5～8．0之間和加大補(bǔ)水量控制
氯離子濃度在l 000×10叫內(nèi)對(duì)防范晶問腐蝕有
良好的效果，至今未再次出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。
5對(duì)防止晶間腐蝕的幾點(diǎn)建議
(1)在不銹鋼中加入鉬、氮、硅等元素或加
入這些元素的同時(shí)提高鉻含繁．可獲得性能良好
的鋼種。耐晶間腐蝕不銹鋼基本上可分為3類：
鐵素體不銹鋼、鐵素體一奧氏體雙相鋼、奧氏體
不銹鋼。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用耐品I'uJ腐蝕材料。
(2)降低氯離子在介質(zhì)中的含量．操作時(shí)嚴(yán)
防跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象的發(fā)生。
(3)在I：藝條件許可的情況下可加入緩蝕
劑。對(duì)緩蝕劑的要求是增加鈍化膜的穩(wěn)定性或有
利于受損鈍化膜得以再鈍化。例如。在10％的
FeCl，溶液巾加入3％的NAN()：?？砷L(zhǎng)期防止
1Crl8Ni9Ti鋼的品間腐蝕。
(4)采jH外加陰極電流保護(hù)。抑制晶問腐
蝕。氯離子對(duì)／fi銹鋼制壓力容器的腐蝕對(duì)壓力容
器的安全性有很大的影響。即使是合理的沒計(jì)、
精確的制造避免或減少了容器本身的缺陷，但是
在長(zhǎng)期使用中由于各種錯(cuò)綜復(fù)雜因素的聯(lián)合作
用，容器也會(huì)受到一定的腐蝕。雖然目前防止氯
離子對(duì)不銹鋼腐蝕的方法還不十分完善，但掌握
一些最基本的防護(hù)措施。對(duì)保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行
還是十分必要的。除此之外，還應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程
操作，加強(qiáng)設(shè)備管理，做好容器的定期檢驗(yàn)，以
保證容器在合理的壽命期限內(nèi)安全運(yùn)行。
6 結(jié)語(yǔ)
合成氣洗滌塔是高壓容器，一旦出現(xiàn)腐蝕其
危險(xiǎn)程度足很高的。在f藝控制中必須嚴(yán)格控制
]：藝指標(biāo)。但是洗滌水中含有氯離子是不可避免
的，町以通過優(yōu)化設(shè)備焊接工藝把呵能出現(xiàn)的腐
蝕降到最小?？偠贾?。防止腐蝕需從設(shè)計(jì)、設(shè)
備制造、工藝管理等方面采取綜合措施。消除或
避免合成氣洗滌塔可能出現(xiàn)的腐蝕，確保裝置的
安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)運(yùn)行。

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