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《異戊烯裝置甲醇回收系統(tǒng)的設(shè)備腐蝕》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、異戊烯裝置甲醇回收系統(tǒng)的設(shè)備腐蝕中試車間謝衛(wèi)東摘要：對異戊烯生產(chǎn)過程中甲醇回收系統(tǒng)的設(shè)備腐蝕原因進(jìn)行分析，腐蝕的產(chǎn)生主要由于系統(tǒng)中存在酸和溶解氧，提出V-108加氮封以及操作時(shí)嚴(yán)格控制水分進(jìn)入R-101和R-103的改進(jìn)建議。異戊烯生產(chǎn)裝置是以我所碳五分離裝置的副產(chǎn)品抽余碳五為主要原料，采用TAME（甲基叔戊基醚）合成和TAME分解技術(shù)來生產(chǎn)高純度異戊烯。TAME是異戊烯和甲醇在磺酸性大孔陽離子交換樹脂催化劑作用下反應(yīng)生成的，粗異戊烯原料進(jìn)行預(yù)處理（水洗、選擇加氫）、醚化反應(yīng)、催化蒸餾及甲醇回收，再通過T
2、AME精制、TAME醚解、異戊烯水洗、異構(gòu)化及異戊烯精制，得到99%以上的異戊烯產(chǎn)品。反應(yīng)產(chǎn)物中的過量甲醇用水萃取，然后通過精餾進(jìn)行回收。異戊烯裝置投運(yùn)已有三年，裝置鋼結(jié)構(gòu)部分的腐蝕已顯露端倪，一方面是裝置靠海較近，受海水潮氣的影響，主要原因還是化工區(qū)工業(yè)大氣污染的嚴(yán)重影響。對于大多數(shù)工業(yè)結(jié)構(gòu)合金來說，二氧化硫、硫化氫、氯化物最能加速設(shè)備的腐蝕過程。裝置表面的鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)腐蝕，那么裝置設(shè)備內(nèi)部有沒有腐蝕呢？本文將對甲醇回收系統(tǒng)中的設(shè)備腐蝕情況進(jìn)行分析。1、現(xiàn)場調(diào)查T-103塔（甲醇水洗塔）的進(jìn)料來自T-10
3、2A塔，物料中主要有剩余混合C5和甲醇。T-103塔的主要任務(wù)是用水洗掉物料中的甲醇，使混合C5中的甲醇小于1000PPM，然后將混合C55從塔頂排出，含有甲醇的水溶液從塔底排出去T-104塔（甲醇精餾塔）進(jìn)行甲醇和水的分離，通過精餾把甲醇和水分開，T-104塔頂甲醇經(jīng)E-105冷卻后，一部分作回流，另一部分去V-103甲醇罐作為原料循環(huán)套用，T-104塔底的水通過P-108泵增壓后回到T-103塔頂作為萃取劑繼續(xù)套用，回收甲醇系統(tǒng)的流程見圖1：圖2為T-103塔內(nèi)壁被腐蝕的示圖，塔內(nèi)壁測厚最薄處為6.6
4、mm，在三年中已被腐蝕1.4mm，(上海地區(qū)碳鋼的腐蝕速率為0.15-0.2mm/a)，也就是說，由于存在某種原因，使該塔的腐蝕速率提高了1倍之多。在設(shè)備檢修時(shí)檢查塔內(nèi)情況發(fā)現(xiàn)，塔的整個內(nèi)壁被約2mm厚的褐色鐵銹層覆蓋，塔的填料間隙被一些黑褐色的碎渣塞住，填料不易卸出，從塔壁測厚情況看，塔從上部到下部碳五進(jìn)料口位置，塔壁越來越薄，說明塔下部碳五進(jìn)料口位置腐蝕最嚴(yán)重。5除了T-103塔以外，發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的還有T-104塔、換熱器E-108、E-106等設(shè)備，這些設(shè)備內(nèi)與甲醇水溶液有接觸的部位都發(fā)生了不同程度
5、的腐蝕，溫度越高的部位，腐蝕越嚴(yán)重。圖2甲醇水洗塔壁厚檢測2、腐蝕原因可以肯定，C5、甲醇、TAME、異戊烯這幾種介質(zhì)的任意比例混合物對碳鋼材質(zhì)的設(shè)備均不構(gòu)成腐蝕，因?yàn)镃5、甲醇、TAME、異戊烯的混合物在裝置的其他部位沒有對設(shè)備造成腐蝕，P-108泵、E-108、E-106管程線倒淋等處排放的水或甲醇水溶液為無色，接觸空氣后有紅褐色沉淀，可以推測水或甲醇水溶液中有二價(jià)鐵離子存在，F(xiàn)e2+在甲醇水溶液中容易被空氣氧化，最終氧化形成Fe2O3·XH2O呈紅褐色粉末或膠質(zhì)。2.1腐蝕過程5在甲醇回收系統(tǒng)的設(shè)備
6、中，與甲醇水溶液有接觸的部位都不同程度的發(fā)生了腐蝕現(xiàn)象，那么設(shè)備的金屬（碳鋼）表面在與工藝介質(zhì)甲醇水溶液接觸時(shí)發(fā)生腐蝕，腐蝕過程是怎樣進(jìn)行的呢？金屬表面與導(dǎo)電雜質(zhì)構(gòu)成原電池陽極（金屬表面）：Fe–2e→Fe2+陰極（導(dǎo)電雜質(zhì)）：2H++2e→H2(1)陰極（導(dǎo)電雜質(zhì)）：O2+2H2O4e→4OH-(2)陰極有二種可能，上面（1）、（2）式相應(yīng)構(gòu)成二種原電池，見下面式子：陽極（金屬表面）：Fe–2e→Fe2+陰極（導(dǎo)電雜質(zhì)）：這種腐蝕即析氫腐蝕，析氫腐蝕需要在酸性條件下進(jìn)行，那么我們的甲醇回收系統(tǒng)溶液是否具
7、有酸性？在水洗流程生產(chǎn)時(shí)（物料來自裝有酸性樹脂的T-102/A及反應(yīng)器R—103）取T—103塔底甲醇水溶液樣品，經(jīng)過酸度計(jì)分析，測得PH值=6.5，具備析氫腐蝕條件。2.2、腐蝕環(huán)境的形成2.2.1酸的來源磺酸性大孔陽離子交換樹脂催化劑在使用中，會產(chǎn)生磺酸基脫落現(xiàn)象，溫度越高脫落速度越快通過，同時(shí)磺酸基的脫落速率與溫度和含水量成正比，所以在生產(chǎn)中R—103要盡可能在低溫下操作，同時(shí)減少進(jìn)料中的含水量。2.2.2溶解氧的來源異戊烯裝置純水罐V—5108是常壓罐，空氣中的氧溶解在水中，隨進(jìn)料進(jìn)入甲醇回收系統(tǒng)
8、，在這里氧和水構(gòu)成了原電池的陰極反應(yīng)物質(zhì)，R—103樹脂磺酸基脫落，進(jìn)入T—103塔使水溶液形成酸性環(huán)境，連續(xù)補(bǔ)充到T—103塔的純水帶有溶解氧，溶解氧加快了腐蝕的速度。3、控制腐蝕的措施3、1生產(chǎn)中，R-101及R—103要盡可能在較低溫度下操作，同時(shí)減少反應(yīng)器R-101和R—103進(jìn)料中的含水量，常壓罐V—108加氮封，隔絕純水和空氣的接觸。3.2提高操作人員業(yè)務(wù)水平，加強(qiáng)現(xiàn)場管理。對突發(fā)事件保持清醒頭腦，防止異常情況引起
