甲胺厂设备腐蚀影响因素和解决方案的探索0928.doc

甲胺厂设备腐蚀影响因素和解决方案的探索 随着公司生产规模的不断扩大，公司有机胺厂设备腐蚀问题日益突出。公司生产技术人员对此做了大量的工作进行分析、技改等，虽然也取得了一定的效果，但是腐蚀情况还比较严重。设备腐蚀所造成的泄漏、停车以及设备的被迫更新给公司造成了很大的损失，同时也增加了生产的不安全因素，所以，解决甲胺厂设备腐蚀问题已成为减少公司损失、确保生产长期正常进行的重要研究课题。 一、甲胺设备腐蚀因素大体总结如下： 1．介质温度：介质温度对设备腐蚀的影响十分显著。每一个设备都有自己的设计温度，当操作温度超过设计温度时，即使仅超过1～2 0C设备腐蚀速率增加得也非常明显。超温对设 备的加速腐蚀是比较明显的，超温幅度愈大，设备腐蚀速率增加愈快；超温时间愈长，设备腐蚀愈严重。这是由于温度的升高可以增加金属在其活化态和钝化态的腐蚀速率，使不锈钢的钝化区范围变窄，加速了材质的活化即加速了阴极、阳极的氧化、还原过程，即温度的升高使腐蚀电池的阴极、阳极过程强化，扩散速度加快，溶液的电阻降低，还有一点就是温度的升高使得水的游离常数增加，造成液体的酸性增强，从而提高了设备的腐蚀速率。所以在正常生产中要严格控制设备的运行温度，尽量避免超温现象的发生。若发现系统在运行时出现超温，要及时进行调整，将温度控制在正常的指标范围。 2．介质流速：介质流速是导致冲刷腐蚀的一个主要因素。当系统介质流速很大时，系统内部会形成猛烈的机械力作用，因此会造成钝化膜和金属表面的损伤，若存在湍流的情况则一方面加速了氢去极化作用，另一方面又附加了一个流体对金属表面的切应力，它能把金属表面已形成的腐蚀产物剥离带走，露出新鲜的金属表面，使得金属表面不能形成牢固的保护层，从而加剧金属的腐蚀，在气(汽)液共存的情况下，管壁的冲蚀更为严重。 3．系统水含量：原料中含水量应控制在低水平；生产过程产生的水处理还需要进一步研究。水含量的增加使许多有机物水解程度变大，阴离子数目增加，从而导致腐蚀程度加大。 4．N/C比：合成两大原料中NH3的量可以适当多加，而甲醇的量要控制不能盲目多加，当出现甲醇中含水量过高时，一般为了提高产品产量就多加甲醇料，但是这样可能会造成更严重的腐蚀问题。从保护设备的角度而言，系统应在高氮碳比、低水碳比的状况下运行，有利于减缓设备的腐蚀。 5．系统含氧量：设备内部含氧量影响设备腐蚀的速率，含氧量过低时系统其他还原性物质会造成设备的钝化膜快速破坏，因此一定的含氧量可以有助于钝化膜的保护；系统加氧量过大，可能会造成系统反应副产物的增加和强腐蚀物质生成，而且含氧量的增加还可能引起过钝化区的腐蚀。因此系统内部含氧量对设备腐蚀影响也是研究分析的重要因素之一。 6．硫或其他还原性物质：硫或者其他还原性物质在高温、高压下进行水解和一系列氧化还原反应后，最终的结果都是将金属氧化膜破坏，从而使金属表面产生严重的活化腐蚀。当金属表面的钝化膜被破坏之后，设备的腐蚀速率将是正常生产时的几百倍甚至上千倍，此时设备每运行一小时，对设备腐蚀的损坏程度可能比正常运行几个月还要严重。因此设备内部应严格控制硫或其他还原性物质指标含量。 7．卤素离子：卤素离子对不锈钢的侵蚀性最强，尤其是氯离子，它是导致应力腐蚀的主要因素之一。氯离子是强吸附离子，很容易吸附在金属表面，而列管与管板孔之间形成的死角处更易产生氯离子的聚集。当大量的氯离子聚集在金属表面时，很容易产生应力腐蚀，从而导致设备裂纹破裂或断管。一旦出现了应力腐蚀破裂，在短时间里就会有更多的列管出现应力腐蚀破裂，并且裂纹一旦形成就会发展很快，直接导致设备失效。而冷凝液中的氧能促进氯离子的吸附和腐蚀，所以氧是氯离子产生应力腐蚀的促进剂。所以生产运行中不仅要控制氧含量，更要严格控制溶液、蒸汽、冲洗水等介质中氯离子的含量，尽量防止和避免应力腐蚀现象的发生；停产时,系统尽量避免使用含氯离子量较高的生水(包括生活水、消防水、雨水、循环水等)冲洗高压设备，因此设备清洗时应尽量避免用生水，生水中所含的氯离子会对设备的腐蚀起作用。 8．系统反应副产物腐蚀：反应系统中存在副反应，由此产生的副产物中不少是对系统会产生腐蚀作用的，比如甲醛、甲酸、乙酸、二氧化碳、碳酸以及某些铵盐尤其在高温、高压的条件下会对生产设备产生腐蚀，加之系统生产过程中含有水，这样腐蚀作用更加增强，但具体哪种副产物起主要影响作用现在还需要进一步研究。 9．五塔顶回收液腐蚀：五塔顶的回收液是进入系统循环利用的，这其中含有水、液氨、一甲胺、二甲胺、三甲胺、甲醇等对循环有利的物质，同时还含有相当部分的其他杂质，这些杂质在系统内渐渐积累并对正常生产产生了影响，破坏了系统的平衡。所以，通过GC-MS等现代分析手段研究五塔顶回收液的具体物料组成，找到回收液中主要腐蚀物质是十分必要的，就前期解析情况来看，五塔顶