渣油制氨流程中CO变换装置材质选择

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第1期大氰肥渣油制氨流程中CO变换装置的材质选择乌鲁术齐石化总厂顾慎虑摘要鸟鲁木齐石化总厂和宁夏化工厂两套大化肥装置的一氧化碳变换工段奥氏体不铸钢管道和设备，在1987年和1988年相继发罨百面积应力腐蚀开裂，也成停产事故本文就这一紧迫的课题进行探讨，着重谈及使用高镍抗虚力腐蚀材料和低合金铬钼铜材的可能性，及使用铬钼铜作管村时管道壁厚的选定。然而，出乎意料的是乌鲁木齐的一氧化一问题的产生碳变化装置仅仅运行了300余天，在材料等、级较高的不锈钢管道上发生了大面积的应力日本宇部公司在设计镇海太化肥装置腐蚀裂纹，在壁

2、厚23．8mm，直径406mm的时，进出变换炉的全部管道和设备衬里都选大口径厚壁管道上，一些纵、环焊缝的热影用台Crl8～20，Ni9％～13的SUS321奥响区，裂纹竟已穿透而泄漏工艺气，换热器氏体不锈钢，个别换热器的换热管选用了等壳体不锈钢复台层也发生大面积弼状的应力级更高，含Cr24～26，Ni19％～22的腐蚀裂纹、不锈钢换热管也大部分环向断裂SUS310不锈钢，在乌鲁木齐和宁夏两套装置并有纵向裂纹J而材料等级较低的铬钳钢管巾，出于运输的困难，设计时将变换炉直径道上却没有发生此类问题。最近刚投产的宁减小，并改二段变换为三段变换，将设计温夏化工厂的一氧

3、化碳变换装置只运行了90度低于425~3的部分管道降低等级，采用价h，于1988年8月PG-1409管线上一段长1．88格较低的STPA-23(1．25Cr0．5Mo)低合金m的纵焊缝熔合线突然爆开，并引起大火。铬钼钢，而在一、二段变换出口，设计温度事故后经检查，PG一1409和PG一1410两条管大于或等于425"(3的管道，仍然选用了SUS线上全部环焊缝处几乎均有不同程度的裂321不锈钢。这两套一氧化装置的流程及材纹，有的已裂至外表面。当时为尽快恢复生质选用见图l。产，仅用国产15CrMo管线更换了PG一1409、PG一1410、：PG-14113条管线

4、，但在重新开车后不久，未更换的不锈钢管道又发生类似事故，宁夏装置中换热器损坏的情况与乌鲁术齐情况相似。这两个厂在运行后如此短的时问内发生如此相似的情况，说明事故的发生并不能简单地归结为操作原因，显然这与材质选择不图1乌鲁木齐和宁夏一氧化碳变换装置工艺流程当有关。维普资讯http://www.cqvip.com5B·士氪肥因这两个厂的原料渣油中都含有一定最建的同类型渣油制氨装置的选材也具有重要的氯离子与硫，上游气化工段开车时又引入的意义。了带氯离子的循环水，氯离子与硫有可能部分进入变换装置，在装量停车时如不及时进=、抗应力腐蚀材质的选择行卸压和氨气置换，会生成

5、稀碳酸，硫化氧等具有较强腐蚀性的水溶液。加之选用了含1．高镰抗应力腐蚀材料钾等碱金属的铁铬系催化剂，在操作压力高乌鲁木齐一氧化碳装置事故发生后，宇达8．OMPa条件下，多次开停车，易造成部部公司试图寻找一种新材料替代目前使用的分催化剂粉化和钾流失，流失后的钾又会沉SUS32]为此宇部委托了日本住友金属工积于设备，管道内表面，并对氯离子起富集业株式会杜中央技术研究所对$US31oLC、作用，这些条件促使了应力腐蚀的发生。在HR8c，Ineoloy8253种含镶较高的材料作这样的情况下，如何选用一氧化碳变换装置了抗应力腐蚀爰抗全面的化学腐蚀的性能试的材质，确保装

6、置的长周期安全运行不仅仅验。是这两个厂需要解决的问题，同时对即将新_{种材料试样的化学成分如表l所示。囊1兰井试徉的化学成分(wt){．拿CSiMnPSCrNiMoCuNTiSUS31OLC0．01q0．511．13j0．O130．00I24．q421．50———0．079一HR8C0．012O．530．800．0l9O．0012O．125O4．3I．43——一I∞o1oy8250．O14i0．27O．8710．O090．0022ID：‘3833．04227一07T试验条件如下：因此抗应力腐蚀的性能应依次为：(1)HS：0．294MPa(3大气压)Incol

7、oy跎5>HR8c>SUS31OLC(2cr浓度：10、10、10ppm在试验中虽然均泰发生应力腐蚀现象，(3)温度：300"C但在其它一些报道中SUS310LC在10坤咀一(4)持续时闻：500hcr的情况下盅力庸蚀仍有可船发生，实际从试验结果可见：上乌鲁术弃装置用SUS310为材质的E7按热(1)SUS3IOLC、HRsC，Incoloy825管已发生了严重的应力腐蚀裂纹并遗成大部在试验条件下，均未发生过应力腐蚀。分换热管的环向断裂及纵向裂纹(2)8种材料的化学腐蚀逮崖都不太、由于上述8种材料均有强的抗化学腐蚀它们耐化学腐蚀性能依次为：的性能，而我们重新

8、考虑材质的重点是选择HRSC