天然气净化装置腐蚀因素定量分析与防护措施

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1、第34卷第12(2015．12)(技术纵横)天然气净化装置腐蚀因素定量分析与防护措施李岳祥’李文秀刘鑫’罗泽松。1哈尔滨石油学院2辽河石油勘探局石油化工总厂3四川石油天然气建设工程有限责任公司摘要：天然气净化装置的腐蚀将给净化厂带来巨大的经济损失。基于此，主要从影响腐蚀的因素出发，定量分析溶液酸气负荷、温度、降解产物以及溶液胺溶度等对天然气装置管线的腐蚀程度，研究结果表明：液相腐蚀速率明显高于气相腐蚀速率；吸收塔、再生塔塔内温度不易过高，尽量保证在100。C左右；同时应注意控制降解产物的生成，减小降解产物对溶液的腐蚀：MD

2、EA水溶液质量分数越大，溶液中气、液相的腐蚀速率越高，一般选取40％的MDEA水溶液。针对上述腐蚀问题，在实际生产运行中，提出了几点防护措施：根据具体装置介质特性，选择合适的装置覆盖层和村里材料；材料选取要考虑耐腐蚀性以及材料之间的热膨胀系数匹配度；应用在线腐蚀监测系统，可准确找出腐蚀部位，脱硫装置再生塔、高温富液管线以及高温贫液管线是腐蚀最严重的部位，采取过滤分离器和修补技术，可有效降低含硫气体，减小降解产物对设备的腐蚀和磨损。关键词：天然气；净化装置；腐蚀；防护措施doi：10．3969／j．issn．1006-689

3、6．2015．12．0311．2温度定量影响分析1腐蚀因素定量评价在不同的温度下，将40％MDEA水溶液通人按天然气净化装置腐蚀部位，可以将腐蚀分为1．358mol／L的CO2+0．589mol／L的H2S，考察温度对装置内部腐蚀与外部腐蚀。装置内部腐蚀可从溶液腐蚀速率的影响，实验结果如图1所示。酸气负荷、温度、降解产物以及溶液胺溶度等方面分析”。；外部腐蚀可从管线温差、装置保温，装置表面涂料等方面分析。下面主要针对内部腐蚀因素做定量分析。●冒1．1溶液酸气负荷定量影响瓣瑙在实验室90。C条件下，将装有40％MDEA水西惶

4、溶液，通人摩尔比为1：1．8的CO和HS，考察不同比例组分的酸气负荷腐蚀速率，实验结果见表1。从表1可知，在90。C下，溶液气相和液相的腐蚀速率随酸气负荷的增加而变快，液相腐蚀速率相较图1温度对腐蚀速率定量关系气相腐蚀速率更快，最高可达0．0597mm／a，气相从图1可知，气、液相腐蚀速率随着温度的增腐蚀速率最高为0．0318mm／a，液相腐蚀速率高出加而加快。温度低于100。C时，气、液相腐蚀速O．0279mm／a。以气相腐蚀速率为基准，随酸气负率变化缓慢，但均有小幅上升；温度高于100。C荷的增加，气、液相腐蚀速率增幅

5、均超过60％，最时，溶液气、液相腐蚀速率变化幅度加大，液相腐高超过了3O0％。当溶液巾含有0．657tool的酸气负蚀速率变化更快，曲线更陡，腐蚀速率超过了荷时，腐蚀现象为液相局部腐蚀。O．200mm／a，这说明温度影响挂片表面膜结构的生表1不同比例组分的酸气负荷腐蚀速率实验数据成、影响膜生成致密度、稳定性以及速率。凶此，吸收塔、再生塔塔内温度不易过高，尽量保证在1()()。C左有，过高会导致腐蚀速率增加过快。1．3降解产物定量影响分析在130。C室内环境下，加人体积分数为O．7％的降解有机物于MDEA溶液中，观察降解产物

6、与腐一80油气田地面工程(http：／／www．yqtdmgc．corn)第34卷第12期(2015．12)(技术纵横)蚀速率的变化，实验结果如图2所示。吸收掉更多的Hzs，有效地降低溶液对装置设备的腐蚀程度。一般天然气净化厂选取40％质量分数的I。4-_==甲纂哌嚷MDEA溶液较为合适。2一羟乙基一4一甲基哌嗉撵MN_二甲基乙胺2脱硫装置室内模拟实验菱逝甲基一乙醇胺版模拟现场实际条件下，脱硫装置腐蚀变化情N，N，N，N-四(羟乙基)乙=胺况。实验材料及条件：①20R钢制试片；②40％的空白MDEA水溶液；③酸气负荷质量分

7、数(HS和00．020．040．06CO)占原料天然气比重分别为1O．50％一l1．63％、腐蚀速率／m·a-l7．86％一9．25％；④溶液中，H。S和CO质量浓度分图2降解产物与腐蚀速率关系别为55—57g／L、38～40g／L；⑤24h实验时间[671o从图2可知，不同的降解产物分别置于40％的实验结果如所4示。MDEA水溶液中，腐蚀速率不同，与空白试验对比0．o9均有所增加。放有甲基一乙醇胺溶液腐蚀速率最O。08-●0．07高，超过了0．06mm／a，相对于空白试验腐蚀速率目0．06增加了11倍以上。N，N，N，N

8、一四(羟乙基)乙二胺腐瓣0．05蚀速率也到达了0．05mm／a，增幅其次。1，4一二甲翼0．04旗0．03基哌嗪腐蚀速率最低，不到0．01mm／a。实验表0．02O．Ol‘-．■．lI明：挂片表面均有不同程度的腐蚀。在使用降解产0箍箍跨霹罂物时，应该注意控制降解产物的生成，减小降解产}L辫辫攥辫哥删州馔