浓硝酸装置的腐蚀与防护.pdf

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1、理论·实践浓硝酸装置的腐蚀与防护12徐红沈国良(1.中国石油辽阳石油化纤公司，辽宁辽阳111003；2.沈阳工业大学辽阳校区，辽宁辽阳111003)摘要：本文介绍了浓硝酸装置中主要存在的腐蚀现象，通过研究试验，结合实际运行验证，提出浓硝酸装置易腐蚀部位防护措施。关键词：浓硝酸装置；腐蚀；防护中石油辽阳石化硝酸厂浓硝酸装置于2004年建成投产，能，但高硅铸铁材料也有以下缺点：温差变化大时易发生断裂、设计能力为4万吨/年(折百浓度)，采用间硝法工艺技术。间硝铸件产品中出现气孔和裂纹的几率大、加工性能差、加工时间法生

2、产浓硝酸工艺流程共有两个工序，分别是：酸浓缩过程和长等。由于高硅铸铁管线无法焊接，只能通过法兰连接，而且由镁浓缩过程。本文根据该装置运行情况,从工艺及设备改进方于高硅铸铁本身性脆易发生断裂，连接时螺栓的预紧力不能过面介绍浓硝酸生产的防腐蚀措施。大，这样就导致高硅铸铁管连接处出现缝隙，在正常生产中随[3]1 浓硝酸装置运行中的主要腐蚀现象着成品酸的流动产生泄漏。泄漏出的成品酸对连接其管件的螺栓产生腐蚀，久而久之造成连接螺栓断裂，发生事故。1.1气相管腐蚀2 浓硝酸装置易腐蚀部位防护措施浓硝酸装置采用负压操作系统。

3、负压系统靠真空喷射器形2.1 气相管腐蚀防护成，真空喷射器与浓缩系统通过气相管相连，在这样一个封闭的工艺系统内，形成负压蒸馏系统。分析气相管内酸浓度后发现，部分酸浓度已达到90%以上，接近成品浓硝酸，在这种浓度下，304L不锈钢会在短时间在正常生产过程中，一小部分酸性水吸附在气相管线上，这内腐蚀泄漏。为了选取最适用的材质来替换现有的304L材质，部分酸通过不断吸收气流中的硝酸气体，浓度不断提高，当其浓分别选取了高纯铝、高硅铸铁、聚四氟乙烯以及C4钢在气相环度超过75%时，对304L材质管线产生腐蚀。随着浓度不断

4、的提高，境下进行耐蚀试验，试验数据见表1。氧化性也随之提高，气相管极易发生腐蚀现象，进而发生泄漏。通过上述数据，在气相线内的环境下，以上四种材质均具1.2 硝酸镁加热器的腐蚀有较好的耐腐蚀性，耐蚀性的强弱依次为高硅铸铁、聚四氟乙硝酸镁加热器是浓硝酸装置的主要设备之一，作用是将稀烯、C4钢、高纯铝，所以优先选择前两种作为气相管线的材质硝酸镁中所含的硝酸利用蒸汽热量脱除，同时热量作为蒸馏反替换，考虑到高硅铸铁的重量以及其安装和材质本身耐候性的应的热源。硝酸镁加热器为U型管换热器，盘管和壳体的材质弱点，我们最终选择了

5、内衬聚四氟乙烯的不锈钢管作为最终替均为奥氏体不锈钢00Cr19Ni10(304L)，而不锈钢设备如硝酸镁代材质。由于其外部有不锈钢管做支撑，弥补了其作为工程塑[1]蒸发器、硝酸镁加热器、换热管与管板焊接区产生应力腐蚀。料的柔软性，而内衬的聚四氟乙烯又满足了其耐蚀性的需要，加热器发生腐蚀的部位主要集中在硝酸镁入口侧的管束加上其造价较低，完全符合工艺生产的需要。和加热器壳体上。硝镁加热器的损坏部位通常在气、液相界面2.2硝酸镁加热器腐蚀防护[2]处,特别是露在液面外的列管容易被腐蚀。该加热器正常运通过对腐蚀原因的分

6、析，我们有针对性的对各类腐蚀采取行过程中，平均维修周期为2个月，随着管束泄漏数量的增加，了以下措施，使硝酸镁加热器的腐蚀速率大大降低。换热效率逐步降低，使硝酸镁脱硝效果降低，含硝量增加，加剧①均匀腐蚀的防止从工艺参数上严格要求稀硝酸镁中了换热器的腐蚀速率。含硝酸含量低于0.2%，通过定期取样分析、加热器内温度严格根据腐蚀原理，通过对腐蚀部位以及腐蚀情况的分析，得控制、硝酸镁液面严格控制等工作措施来保障其稀镁含硝的出以下几种腐蚀类型：均匀腐蚀、应力腐蚀和晶间腐蚀。数值。同时设立专人定期对加热器壳体的重点部位进行厚

7、度监1.3 成品酸冷却器自身及连接处泄露测，发现腐蚀等问题及时解决。该浓硝酸装置成品酸冷却器材质采用高硅铸铁，浓硝酸②应力腐蚀的防止主要从工艺操作上尽量减少氯离子生产所使用的高硅铸铁牌号为STSi15R，具有优良的耐腐蚀性的来源，使氯离子的浓度降到最低标准。表1 不同材质挂片腐蚀情况表原始重量(g)半年后重量(g)挂片材质1#2#3#4#1#2#3#4#高纯铝13.30214.25013.54315.56012.85213.45613.02514.865高硅铸铁32.35634.35135.34134.9853

8、2.20434.10235.24534.856聚四氟乙烯5.3215.2415.5676.0145.3125.2405.5595.984C4钢26.21425.65727.52126.86525.96325.56226.95426.514下转166页160

9、2015年03月理论·实践准的管内侧及外侧换热系数；F为纵向翅片管换热器光加紧凑，占地面积较小，结垢倾向远低于光管换热器，在选择的