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1、DOI:10.14173/j.cnki.hnhg.2011.08.013河南化工2011年4月第28卷第4期(下)HENANCHEMICALINDUSTRY·5·胺液再生装置的腐蚀与防护李宪华,邹广(山东三维石化工程股份有限公司,山东青岛266071)【摘要】介绍了胺液再生装置易发生腐蚀的部位,通过对几个炼油厂的典型腐蚀案例进行分析,说明了胺液再生系统中产生的腐蚀环境有:再生塔顶冷凝系统的CO2-H2S-H2O腐蚀环境,再生塔、富液管线、再生塔底重沸器等部位的RNH2-CO2-H2S-H2O腐蚀环境,胺液污染物腐蚀环境及冲击腐蚀。分析了产生腐
2、蚀的主要原因及其现象,并从工艺设计、选材、制造、操作、腐蚀检测等方面提出了防护建议。【关键词】胺液再生装置;典型案例;腐蚀环境;工艺设计;防护建议【中图分类号】TQ050.9【文献标识码】A【文章编号】1003-3467(2011)08-0005-04胺液再生系统是炼油厂主要的辅助生产系统,国内大部分的脱硫装置使用甲基二乙醇胺(MDEA)作为脱硫溶剂,它是腐蚀性小的弱有机碱。其再生过程是将在常温下吸收酸性气(H2S/CO2)等的富液,提高温度后重新释放所吸收的气体的可逆反应。经过再生以后贫溶剂循环使用,酸性气从塔顶排出作为硫黄回收的原料。随着
3、原油中的硫含量不断增加,装置选材的不同和工艺操作条件的不同,造成再生系统腐蚀部位及腐蚀程度也不同。1易腐蚀的部位及现象图1胺液再生装置的基本工艺流程表1胺液再生系统发生的典型腐蚀案例胺液再生装置的基本工艺流程如图1所示:富装置名称典型腐蚀案例液降至一定压力至闪蒸罐,使富液中的溶解和夹带联合装置再生塔顶酸性气线压控阀组后第一个弯头整的烃类闪蒸出来,此闪蒸气通常用作工厂的燃料气。体减薄,最薄处仅有2.44mm。酸性气冷却器的折流A炼油厂经闪蒸后的富液进入贫富液和再生完成的贫胺液换板、冷却器出口大小头、冷却器后的酸性气分液罐和冷却器壳体都曾多次发生
4、氢鼓泡热以回收其热量,热器主要由两部分组成:以再生塔催化裂解联合装置再生塔重沸器壳体汽液两相返回口和重沸器为中心,辅以酸气冷凝器及分离器和回流B炼油厂周围,以及汽液相返回管线管壁,多次发生腐蚀穿孔系统的低压部分;溶剂换热冷却及过滤系统和闪蒸(焊缝处发生的腐蚀穿孔不多)罐等部分。液化气及干气脱硫装置再生塔塔底重沸器在再生装置中常见的易发生腐蚀的部位有:①09Cr2AlMoRe重沸器上部三排管子表面有大量蚀坑,C炼油厂大多坑深1mm左右,其中最上一排防冲板下4根管胺液再生塔富胺液进料系统,如进料换热器、进料管子腐蚀冲孔,防冲板减薄线调节阀附近配管
5、、再生塔塔体富胺进料段壳体。硫黄尾气脱硫装置再生塔塔壁腐蚀,正对溶剂蒸气入②胺液再生塔重沸器和蒸汽回路。③胺液再生塔塔D炼油厂口有一块2.5m×1.5m的塔壁布满凹坑,壁厚度由12mm减薄至3.6mm,凹坑有圆孔形,有山谷形顶冷凝器。胺液再生系统典型腐蚀案例详见表1。胺液再生装置贫富液换热器发生在富液的出口端,表E炼油厂现为管束出口的冲刷腐蚀减薄,贫液入口处冲蚀穿孔收稿日期:2011-04-21作者简介:李宪华(1976-),女,工程师,从事石化工程设计工作,电话:(0532)88616226。河南化工·6·HENANCHEMICALINDU
6、STRY2011年4月第28卷第4期(下)CO2的腐蚀反应式为:2腐蚀原因Fe+CO2+H2OFe(HCO3)2+H2甲基二乙醇胺溶液本身对金属没有腐蚀作用,Fe(HCO3)2FeCO3↑+CO2+H2O然而溶液经过再生过程后,虽然大部分H2S和CO2CO2生成碳酸可直接腐蚀设备,其反应式为:被解吸成酸性气,但溶液中仍含有少量未脱除掉的Fe+H2CO3FeCO3↑+H2H2S和CO2,在有水的条件下,这些介质成为腐蚀的温度升高而加快,80℃时均匀腐蚀率提高,温主要因素。度继续上升则腐蚀减缓,再生塔中的温度约120℃,胺液脱硫系统的腐蚀环境主要
7、有三种:其腐蚀速率已不高了。2.1再生塔顶冷凝系统的CO2-H2S-H2O腐蚀环2.2再生塔、富液管线、再生塔底重沸器等部位的境RNH2-CO2-H2S-H2O腐蚀环境再生塔顶主要产生由CO2-H2S-H2O引起的主要产生CO2、胺、H2S引起的应力腐蚀开裂均匀腐蚀、氢鼓泡、氢脆和应力腐蚀开裂。胺的高流等。速和紊流易泄出的酸性气,引起钢表面的硫化物保醇胺(以RNH2简写)是一种弱的有机酸,能吸护层破裂;以CO2腐蚀最为严重。收H2S和CO2,其反应式如下:CO2-H2S-H2O腐蚀环境在H2S和CO2溶液2RNH2+H2S→※(RNH3)2S
8、(硫化胺盐)---(RNH中含有H、HS、S和H3)2S+H2S→※2S分子,对金属腐蚀为氢去极化作用,其反应为:2(RNH3)HS(酸式硫化胺盐)阳极反应:2RN
