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1、小氮肥第42卷第8期2014年8月l3變換冷凝液汽提系統腐蝕原因探討．張金華(神華包頭煤化工有限責任公司內蒙古包頭014010)放空0前言神華包頭煤化工有限責任公司(以下簡稱包頭煤化工公司)以煤為原料經過氣化、氣體凈化冷凝液后合成甲醇，凈化裝置變換汽提系統主要作用為分離塔處理CO變換單元低溫工藝冷凝液，將工藝冷凝液中的NH汽提出去，保證氣化外排水中NH，含量達標。由于冷凝液中溶有NH，H：S，CO等氣汽提體和煤中其他元素，在運行過程中變換冷凝液汽去氣提系統腐蝕特別嚴重，對下游硫回收裝置穩(wěn)定運行造成較大影響，給現場安全生產和環(huán)保排放造成較大壓力。低壓冷凝液泵1汽提系統工藝
2、流程圖1變換冷凝液汽提系統工藝流程塔頂冷凝器每隔3～5個月更換1次，回流泵機封來自變換單元洗氨塔底部和第5水分離器的和閥門半月左右更換1次。由于凈化單元變換冷冷凝液(約143t／h)先進入低溫冷凝液洗滌分離凝液汽提系統設備在運行中存在嚴重腐蝕，頻繁塔閃蒸出部分CO，閃蒸氣經脫鹽水洗滌之后隨檢修造成該汽提系統運行率偏低，不凝氣現場放低溫甲醇洗尾氣放空，冷凝液經塔頂冷凝器加熱空，冷凝液汽提效果不好，對下游硫回收裝置穩(wěn)定后進入冷凝液汽提塔的上部，用從塔底部進入的運行造成較大影響，同時造成氣化裝置外排廢水0．46MPa(表壓)飽和蒸汽進行汽提；塔頂出來的氨氮超標，嚴重影響安全生
3、產和現場操作環(huán)境，對汽提氣經塔頂冷凝器用低溫冷凝液冷卻至約安全環(huán)保生產極為不利。105o【=后，含氨不凝氣送至硫回收裝置處理，塔底的冷凝液經低壓冷凝液泵升壓后送至氣化裝置循3原因分析環(huán)利用。設計進汽提塔低溫冷凝液中氨體積分數塔頂不凝氣組分(體積分數)：H060．00％，為4210×10～，汽提塔壓力為0．35Mr'a(表壓)，H21．67％，CO234．50％，NH32．00％，CO0．69％，溫去硫回收裝置的變換不凝汽溫度為105℃，汽提度133cI=，壓力0．35MPa。冷凝液成分分析見表i。塔塔頂溫度為133℃。變換冷凝液汽提系統工藝表1冷凝液成分分析流程見圖1。
4、2存在的問題主要表現在塔頂冷凝器腐蝕穿孔、回流泵機封頻繁更換、閥門腐蝕內漏、回流管線彎頭處和塔頂回流塔盤腐蝕損壞，造成汽提系統不能正常運行，給現場安全生產和環(huán)保造成較大壓力。一般，14小氮肥第42卷第8期2014年8月由于冷凝液中含有的NH，，HS，CO以及的加快以及cl一含量的升高，腐蝕的破壞程度逐cl一等成分都是腐蝕介質，特別是在冷凝回流液漸加大。鋼管的破壞形貌可能與具有強腐蝕性的中，這些腐蝕介質得到了進一步濃縮，從而加劇了冷凝液流過鋼管側面有關。腐蝕。經過分析，變換冷凝液汽提系統主要存在(5)其他腐蝕。另外還存在應力腐蝕、酸性以下腐蝕：和堿性腐蝕，主要表現在腐蝕泄
5、漏大多首先發(fā)生(1)垢下腐蝕。NH和cl一在氣相生成大量在焊縫處。的NHC1結晶，進而導致垢下腐蝕。Cl一與H：s4解決措施在設備內發(fā)生腐蝕反應生成FeS和HC1，FeS作為沉淀附著在管壁上，FeS在操作波動或開、停車階彎頭表面腐蝕主要是坑點狀，以氯離子腐蝕段脫落并在特定的管件位置聚集，而HC1作為強為主；換熱器管板處主要以NHC1和NHHS電酸，會嚴重腐蝕設備?；瘜W腐蝕為主；在管線和塔盤處主要以NH，HS(2)氣液沖刷腐蝕。氣液沖刷腐蝕主要集中以及CO的均勻腐蝕為主。由于腐蝕種類較多，在彎頭、塔盤以及氣液兩相管線處，主要是汽提塔各處腐蝕情況不一樣，并且相互影響，究竟哪
6、種腐塔頂氣體在塔頂冷卻器冷凝分離時發(fā)生了劇烈的蝕為主，主要腐蝕機理怎樣，現在還不太清楚。因NH，和CO：氣液分離的物理過程，造成沖刷此，只能采取措施緩解其中某些腐蝕，并不能徹底腐蝕。解決。(3)cl一對不銹鋼電化學腐蝕。在含有cl一(1)從材質方面考慮的水溶液中，不銹鋼表面的氧化膜被溶解，在基底2011年至2012年，將回流泵葉輪，機封，回金屬上生成孔徑為20—3Om小蝕坑，這些小蝕流泵進、出口管線，塔頂換熱器換熱管材質由304坑便是孑L蝕核。在外加陽極極化條件下，只要介和321更換為316L，同時通過增加管壁厚度，設質中含有一定量的cl一，便可能使蝕核發(fā)展成蝕備使用壽
7、命能延長1至2倍，回流管線和機泵腐孔，孔內主要發(fā)生陽極溶解。從現場腐蝕顏色看，蝕有所改善，但在換熱器管束和管板處腐蝕還較主要是不銹鋼中的cr腐蝕。嚴重。2012年，將汽提塔上層塔盤材質由316L(4)NHC1和NHHS的電化學腐蝕。在低更換為加厚碳鋼；2012年10月起，逐漸將回流管溫區(qū)(105clC)，NHC1和NHHS結晶附著在塔頂線和塔頂冷凝器材質由316L更換為加厚碳鋼，根冷凝器管板處，在垢下產生電化學腐蝕。通過對據腐蝕情況定期更換。從運行效果看，與316L使換熱器的換熱管進行腐蝕分析，塔頂冷凝器不銹用壽命相當。鋼管外表面沿長軸方
