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摘 要:随着硫磺回收装置工艺设备在工业生产中的应用规模不断扩大,其腐蚀防护的途径也逐渐成为业内广泛讨论的问题。立足于现状,首先结合具体的硫磺回收装置工艺设备的现状与工艺流程,介绍了硫磺回收装置工艺设备腐蚀防护的主要内容,其次对硫磺回收裝置工艺设备腐蚀成因进行了探讨,最后结合上述内容对硫磺回收装置工艺设备腐蚀防护的策略进行了解析,希望可以有效提升硫磺回收装置工艺设备的运行稳定性,取得良好的经济效益与社会效益。
关键词:硫磺回收;腐蚀防护;优化途径
引言
硫磺回收装置工艺设备在炼油厂等行业中具有广泛的应用,其主要用于处理各种含硫量较高的污水,同时还需要对酸性气体进行预处理。在实际工作过程中,一般需要借助于高温催化的方式来将大量的硫化氢转化,在回收作业过程中也会形成各种不同类型的酸性气体,导致设备出现腐蚀、损坏的问题。为了进一步探讨硫磺回收装置工艺设备的腐蚀防护策略,现就硫磺回收装置工艺设备的工艺现状介绍如下。
一、硫磺回收装置工艺设备腐蚀防护概述
1.装置现状
选择国内某硫磺回收装置工艺设备作为研究对象,该回收装置包括有10000t/a回收装置、220t/h溶剂再生设备以及非加氢型汽提装置构成,在设备运行过程中回收装置包括五个核心部分,分别是溶剂再生、液流成型、液硫脱气以及尾气处理等等环节。加氢型酸性水汽提装置通过预处理的方式构成酸性预处理环境,为后续的硫磺回收装置工艺设备运行工作创造条件。
2.工艺流程
在企业生产过程中需要经过高温热反应与两级催化,该过程中出现的硫化氢的气体含量不稳定,一般可以通过燃烧与分流两种不同的方式来进行解决。在原料气引入到制硫燃烧炉后,需要对内部的氧气含量进行控制,做好配风比的管理,这样一来就可以将部分未反应完全的硫化氢与二氧化硫进行再次转化,在催化剂的影响作用下,进一步完成烃类原料气的转化,产品的质量才能够得到根本性的保障。该技术流程的操作难度低、成本投资低,同时后期能耗也相对较低,所以也是目前提升转化率的主要途径之一,应用十分广泛。
3.产品特征
在该装置使用时采取了燃烧法制取,所以过程中绝大多数的硫化氢都可以转化为气态硫,剩余的部分则主要以二氧化硫和其他类型的气体位置,需要进行尾气处理后才可以排出,具体的操作为加氢处理后还原为硫化氢,在进行二次处理,最终通过硫磺吸收尾气的方式来进行控制排放,达标后予以排放即可。
二、硫磺回收装置工艺设备腐蚀的成因
1.高温硫腐蚀
硫磺回收装置工艺设备使用过程中难免会遇到高温硫腐蚀的问题。所谓高温硫腐蚀,其实就是气体介质为酸性气体的条件下再持续加热,很容易导致设备的表面材料出现高温氢脆的问题,进而导致硫化氢与铁反应,这个过程长期存在时会导致出现管束内漏的问题。除此之外,多次对管束的迎火面进行更改也会导致管束出现漏缝,随后出现大量的露点腐蚀,这对于后续设备也会产生不良的影响。
2.露点腐蚀
在硫磺回收装置工艺设备运行过程中,硫磺过程气作为重要的介质,其主要的成分包括水蒸气、二氧化硫与二氧化氮,这些成分聚集于尾气低温部分,一旦出现温度低于露点的情况,就很容易出现二氧化硫与水蒸气混合凝结,具有很强的酸性。比如说急冷水冷却器出现内漏就容易出现亚硫酸腐蚀问题,所以露点腐蚀主要是防护不到位所导致的结果。
3.二氧化碳腐蚀
二氧化碳腐蚀是指加氢处理冷却完毕后,经过制硫系统时再生单元设备出现腐蚀的情况,此时处于流离状态的二氧化碳会出现环境腐蚀,特别是在高温水环境当中更是如此。
4.硫化氢腐蚀
硫化氢腐蚀也是最为常见的一种腐蚀类型,该腐蚀类型会受到压力的影响和作用,出现脆性变化进而腐蚀开裂。该反应包括设备的应力区域在内的所有高温区域都有可能出现。除此之外,如果设备本身存在缺陷,那么硫化氢腐蚀会更加严重。
三、硫磺回收装置工艺设备腐蚀防护策略
1.温度调整控制
温度调整控制时解决硫磺回收装置工艺设备腐蚀问题的主要途径。首先,设备运行燃烧过程中出口温度为320℃,同时过热设备的出口温度在350℃,需要严格根据工艺要求进行温度调整。在温度降低困难的情况下,需要尽可能控制好下限,这样虽然不能真正意义上杜绝出现腐蚀问题,但是也可以大比例的降低出现腐蚀的可能性。其次,在硫磺回收装置工艺设备正常运行工作的过程中,温度的经常性变化会导致管束与壳体的变化,这些变化与引发焊缝的应力调整。在裂纹沿着管壁逐步延伸时会出现泄漏。所以,需要强化温度控制,加强内部保护。最后,设备停止运行时需要做好温度的调整,防止出现大量冷凝水加速腐蚀的问题发生。
2.操作流程监管
在设备操作过程中需要严格遵从相关技术指标与控制要求,避免出现二氧化硫数量超标的问题。在尾气系统的运行过程中要将急冷水PH值控制好,最好能够在7~8区间内,从而避免出现腐蚀氧化问题。
3.设备控制管理
设备控制管理主要包括外部的保温管理以及内部的设备控制管理。外部保温对于避免腐蚀十分关键,可以通过控制壁温方式温差过大进行合理控制。同时露点的腐蚀温度控制也需要做好管理,避免后期出现新的问题。
4.除氧水质优化
当水中氯离子的含量过高会存在表面钝化和穿孔的风险,所以在水质硬度较大时需要进行除氧水质的优化,否则就会由于温度局部集中而出现应力腐蚀等问题。在进行水质优化时,需要通过技术指标控制的方式来完成。
总结
综上所述,硫磺回收装置工艺设备的腐蚀防护是现阶段炼油加工企业必须要关注的问题,本次研究主要探讨了硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因,同时对硫磺回收装置工艺设备的腐蚀防护策略进行了探讨。要想解决腐蚀防护问题,提升设备的应用稳定性,除了做好温度的调整控制,还需要做好流程监管与设备控制管理,并优化除氧控制环节,为确保设备腐蚀防护的稳定性创造条件。
参考文献
[1]王华雨.硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施[J].化工管理,2019(06):107.
[2]赵龙.硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施[J].化工管理,2016(34):103-104.
[3]赵龙.硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施[J].化工管理,2016(26):27.
[4]曾烨,马少鹏.浅析硫磺回收装置工艺设备腐蚀原因及其防护措施[J].中国石油和化工标准与质量,2012,32(06):16-17.
关键词:硫磺回收;腐蚀防护;优化途径
引言
硫磺回收装置工艺设备在炼油厂等行业中具有广泛的应用,其主要用于处理各种含硫量较高的污水,同时还需要对酸性气体进行预处理。在实际工作过程中,一般需要借助于高温催化的方式来将大量的硫化氢转化,在回收作业过程中也会形成各种不同类型的酸性气体,导致设备出现腐蚀、损坏的问题。为了进一步探讨硫磺回收装置工艺设备的腐蚀防护策略,现就硫磺回收装置工艺设备的工艺现状介绍如下。
一、硫磺回收装置工艺设备腐蚀防护概述
1.装置现状
选择国内某硫磺回收装置工艺设备作为研究对象,该回收装置包括有10000t/a回收装置、220t/h溶剂再生设备以及非加氢型汽提装置构成,在设备运行过程中回收装置包括五个核心部分,分别是溶剂再生、液流成型、液硫脱气以及尾气处理等等环节。加氢型酸性水汽提装置通过预处理的方式构成酸性预处理环境,为后续的硫磺回收装置工艺设备运行工作创造条件。
2.工艺流程
在企业生产过程中需要经过高温热反应与两级催化,该过程中出现的硫化氢的气体含量不稳定,一般可以通过燃烧与分流两种不同的方式来进行解决。在原料气引入到制硫燃烧炉后,需要对内部的氧气含量进行控制,做好配风比的管理,这样一来就可以将部分未反应完全的硫化氢与二氧化硫进行再次转化,在催化剂的影响作用下,进一步完成烃类原料气的转化,产品的质量才能够得到根本性的保障。该技术流程的操作难度低、成本投资低,同时后期能耗也相对较低,所以也是目前提升转化率的主要途径之一,应用十分广泛。
3.产品特征
在该装置使用时采取了燃烧法制取,所以过程中绝大多数的硫化氢都可以转化为气态硫,剩余的部分则主要以二氧化硫和其他类型的气体位置,需要进行尾气处理后才可以排出,具体的操作为加氢处理后还原为硫化氢,在进行二次处理,最终通过硫磺吸收尾气的方式来进行控制排放,达标后予以排放即可。
二、硫磺回收装置工艺设备腐蚀的成因
1.高温硫腐蚀
硫磺回收装置工艺设备使用过程中难免会遇到高温硫腐蚀的问题。所谓高温硫腐蚀,其实就是气体介质为酸性气体的条件下再持续加热,很容易导致设备的表面材料出现高温氢脆的问题,进而导致硫化氢与铁反应,这个过程长期存在时会导致出现管束内漏的问题。除此之外,多次对管束的迎火面进行更改也会导致管束出现漏缝,随后出现大量的露点腐蚀,这对于后续设备也会产生不良的影响。
2.露点腐蚀
在硫磺回收装置工艺设备运行过程中,硫磺过程气作为重要的介质,其主要的成分包括水蒸气、二氧化硫与二氧化氮,这些成分聚集于尾气低温部分,一旦出现温度低于露点的情况,就很容易出现二氧化硫与水蒸气混合凝结,具有很强的酸性。比如说急冷水冷却器出现内漏就容易出现亚硫酸腐蚀问题,所以露点腐蚀主要是防护不到位所导致的结果。
3.二氧化碳腐蚀
二氧化碳腐蚀是指加氢处理冷却完毕后,经过制硫系统时再生单元设备出现腐蚀的情况,此时处于流离状态的二氧化碳会出现环境腐蚀,特别是在高温水环境当中更是如此。
4.硫化氢腐蚀
硫化氢腐蚀也是最为常见的一种腐蚀类型,该腐蚀类型会受到压力的影响和作用,出现脆性变化进而腐蚀开裂。该反应包括设备的应力区域在内的所有高温区域都有可能出现。除此之外,如果设备本身存在缺陷,那么硫化氢腐蚀会更加严重。
三、硫磺回收装置工艺设备腐蚀防护策略
1.温度调整控制
温度调整控制时解决硫磺回收装置工艺设备腐蚀问题的主要途径。首先,设备运行燃烧过程中出口温度为320℃,同时过热设备的出口温度在350℃,需要严格根据工艺要求进行温度调整。在温度降低困难的情况下,需要尽可能控制好下限,这样虽然不能真正意义上杜绝出现腐蚀问题,但是也可以大比例的降低出现腐蚀的可能性。其次,在硫磺回收装置工艺设备正常运行工作的过程中,温度的经常性变化会导致管束与壳体的变化,这些变化与引发焊缝的应力调整。在裂纹沿着管壁逐步延伸时会出现泄漏。所以,需要强化温度控制,加强内部保护。最后,设备停止运行时需要做好温度的调整,防止出现大量冷凝水加速腐蚀的问题发生。
2.操作流程监管
在设备操作过程中需要严格遵从相关技术指标与控制要求,避免出现二氧化硫数量超标的问题。在尾气系统的运行过程中要将急冷水PH值控制好,最好能够在7~8区间内,从而避免出现腐蚀氧化问题。
3.设备控制管理
设备控制管理主要包括外部的保温管理以及内部的设备控制管理。外部保温对于避免腐蚀十分关键,可以通过控制壁温方式温差过大进行合理控制。同时露点的腐蚀温度控制也需要做好管理,避免后期出现新的问题。
4.除氧水质优化
当水中氯离子的含量过高会存在表面钝化和穿孔的风险,所以在水质硬度较大时需要进行除氧水质的优化,否则就会由于温度局部集中而出现应力腐蚀等问题。在进行水质优化时,需要通过技术指标控制的方式来完成。
总结
综上所述,硫磺回收装置工艺设备的腐蚀防护是现阶段炼油加工企业必须要关注的问题,本次研究主要探讨了硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因,同时对硫磺回收装置工艺设备的腐蚀防护策略进行了探讨。要想解决腐蚀防护问题,提升设备的应用稳定性,除了做好温度的调整控制,还需要做好流程监管与设备控制管理,并优化除氧控制环节,为确保设备腐蚀防护的稳定性创造条件。
参考文献
[1]王华雨.硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施[J].化工管理,2019(06):107.
[2]赵龙.硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施[J].化工管理,2016(34):103-104.
[3]赵龙.硫磺回收装置工艺设备腐蚀成因与防护措施[J].化工管理,2016(26):27.
[4]曾烨,马少鹏.浅析硫磺回收装置工艺设备腐蚀原因及其防护措施[J].中国石油和化工标准与质量,2012,32(06):16-17.