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合成气洗涤塔的腐蚀分析与防范措施

文档作者：王高峰马颖涛孔岩文档来源：河南煤业化工集团中原大化公司		点击数：	更新时间： 2021年11月17日
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· 30·
化工设计通讯
Chemlcal Engineering Design Communications
第37卷第1期
2011年2月
合成气洗涤塔的腐蚀分析与防范措施
王高峰，马颖涛，孔岩
(河南煤、№化工集团中原大化公司，河南濮阳457004)
摘要：介绍了壳牌煤气化装置中合成气洗涤塔的碱腐蚀、氯离子腐蚀的情况以及处理方法。
关键词：合成气洗涤塔；腐蚀；处理方法
中图分类号：TQll3．25+2 文献标志码：B 文章编号：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
合成气洗涤塔是壳牌煤气化工艺的关键设
备，近年来国内引进的壳牌气化装置有很多陆续
地出现了合成气洗涤塔的碱腐蚀和氯离子腐蚀，
氯离子腐蚀是晶问腐蚀，只有在出现问题时才能
发现。因此研究洗涤塔的腐蚀对装置安、稳、
长、满、优生产有着蓖要的意义。
1合成气洗涤工艺
来自高温高压过滤器3．7 MPa、320℃的粗
合成气与来自洗涤塔底部的140℃洗涤水在文丘
里洗涤器中充分混合后送入洗涤塔底部，气／水
混合物初步分离，气体沿填料层上升，与从塔顶
下来的洗涤水在填料层中充分接触传质传热，以
除去粗合成气中的HCI、HF和微量的固体颗
粒。洗涤后离开塔顶的160℃饱和粗合成气被分
成两股，一股作为产品气送往下游用户，一股作
为激冷气送循环气压缩机后循环到气化炉出口。
洗涤塔底部出来的循环洗涤水分两路，一路经取
样冷却器去污水处理，一路经洗涤塔循环水泵加
压后分为三部分，一部分送入洗涤塔顶部，一部
分循环水进入文丘里洗涤器，另一部分则送往废
水汽提及澄清单元以防止腐蚀性成分、盐和固体
悬浮物在系统中积累。为提高粗合成气中酸性成
分的脱除效率，少量20％质量浓度的NaOH溶
液加到文丘里洗涤器前，循环【Ⅱ】路的pH值控制
在6．5～8之间。调整pH值的作用是防止设备
的碱腐蚀和氯离子腐蚀。
2 NaOH溶液控制回路存在的问题
NaOH溶液控制回路流程见图1。
图1 Na()H溶液控制回路流程图
1一文丘里洗涤器；2--洗涤水取样器；3-洗涤水泵
供应给文丘里洗涤器循环网路的NaOH溶
液是一个主一从设定值控制。该设定值是可以由
操作人员进行控制的，在该回路中调节控制器设
收稿日期：2010—09—07
作者简介：王高峰(1983一)，男。河南濮阳人，助理工程师，2007年毕业于河南工业大学化学工程与工艺专业。
现在中原大化甲醇事业部运行四部工作。
万方数据
第l期王高峰等：合成气洗涤塔的腐蚀分析与防范措施·31·
定值，使其与所产，#的合成气流鼍成一定比例。
该比例通过一个pH值控制器进行调节。在这
里，比例控制快。而质量控制慢。必须对该设定
进行选择．因为：
(1)合成气流慑的变化可以很快。从而改变
酸性成分的数鞋以快速对其中和；
(2)合成气体中酸性成分-自．分比的变化是很
慢的(fH是不可以被排除在外)，该合成气体是被
吸收然后进行中和的；
(3)pH控制系统并不是最町靠的一种控制
类型．依据上述所讨论的pH测量设计性的缺
陷，该控制系统不会A接引起碱性物质的大的过
量或者大的计量／f：足。
3碱腐蚀原因分析及防范措施
2010年5月25只停车后检查文丘里洗涤器
时发现内部结垢严蓖．分析原闪是碱溶液加量／f：
合珲引起的。用物理方法无法将垢清洗掉。最后
尝试使用低压蒸汽才把碱垢清除掉。出现碱结垢
的原因主要是Na()H溶液的过量。而低碳钢在
Na()H溶液中发生电化学附属从而导致文丘里
洗涤器内部大量结垢。加碱控制卜采用的计量器
长时间在碱性环境下失效而不能正确计量且严重
滞后。只能借助洗涤水的pH值分析来确定加碱
量，建议采jH抗碱腐蚀计量器并严格控制加碱
量。
4 氯离子腐蚀原因分析及防范措施
装置于2008年5月投产使用。2009年10
月首次出现泄漏。泄漏部位位于洗涤塔底部管道
呸直段与水平段弯头焊口处。泄漏点表现为穿透
性孔。孑L的直径很小，但肉眼可见，有晶体状物
质，分析原圜，为氯离子的晶fuJ腐蚀。当时未作
处理．停乍后直管段更换新的316L管道。成相
膜理论的观点认为，由于氯离子半径小。穿透能
力强。故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙。到
达金属表面。并与会属相t作用形成了可溶惟化
合物。使氧化膜的结构发生变化。金属产乍腐
蚀。凶I：艺条件限制无法添加缓蚀剂。只能从控
制pH值和氯离子浓度人手。生产实践表明严格
控制pH值在6．5～8．0之间和加大补水量控制
氯离子浓度在l 000×10叫内对防范晶问腐蚀有
良好的效果，至今未再次出现腐蚀现象。
5对防止晶间腐蚀的几点建议
(1)在不锈钢中加入钼、氮、硅等元素或加
入这些元素的同时提高铬含繁．可获得性能良好
的钢种。耐晶间腐蚀不锈钢基本上可分为3类：
铁素体不锈钢、铁素体一奥氏体双相钢、奥氏体
不锈钢。设计时应优先选用耐品I'uJ腐蚀材料。
(2)降低氯离子在介质中的含量．操作时严
防跑、冒、滴、漏等现象的发生。
(3)在I：艺条件许可的情况下可加入缓蚀
剂。对缓蚀剂的要求是增加钝化膜的稳定性或有
利于受损钝化膜得以再钝化。例如。在10％的
FeCl，溶液巾加入3％的NAN()：。可长期防止
1Crl8Ni9Ti钢的品间腐蚀。
(4)采jH外加阴极电流保护。抑制晶问腐
蚀。氯离子对／fi锈钢制压力容器的腐蚀对压力容
器的安全性有很大的影响。即使是合理的没计、
精确的制造避免或减少了容器本身的缺陷，但是
在长期使用中由于各种错综复杂因素的联合作
用，容器也会受到一定的腐蚀。虽然目前防止氯
离子对不锈钢腐蚀的方法还不十分完善，但掌握
一些最基本的防护措施。对保证生产的正常进行
还是十分必要的。除此之外，还应严格按照规程
操作，加强设备管理，做好容器的定期检验，以
保证容器在合理的寿命期限内安全运行。
6 结语
合成气洗涤塔是高压容器，一旦出现腐蚀其
危险程度足很高的。在f艺控制中必须严格控制
]：艺指标。但是洗涤水中含有氯离子是不可避免
的，町以通过优化设备焊接工艺把呵能出现的腐
蚀降到最小。总而占之。防止腐蚀需从设计、设
备制造、工艺管理等方面采取综合措施。消除或
避免合成气洗涤塔可能出现的腐蚀，确保装置的
安、稳、长、满、优运行。

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