胺液脱硫装置腐蚀原因及减缓腐蚀措施综述.doc

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1、胺液脱硫装置腐蚀原因及减缓腐蚀措施综述作者：高嘉離來源：《城帀建设理论研究》2014年笫04期摘要：胺液脱硫系统是炼油装置腐蚀最为严重的系统之一。为了保证系统安全、稳定、长周期运行，木文对腐蚀的类型、各种污染物造成腐蚀的原因、其它条件对腐蚀的影响、相应的腐蚀机理及减缓腐蚀的措施做了比较详细的阐述。关键词:气体脱硫装置；MDEA；热稳盐；腐蚀类型屮图分类号：0346.2+2文献标识码：A绪论我国H2S含量平均人于1%的气藏储量约占全国气层气储量的1/4。H2S是一种高度刺激的气体，它的存在不仅严重危

2、害人身安全，在湿热情况下，还会引起设备和管路腐蚀，造成事故的发生。因此为了安全、环保、高效地开发好这类高H2S含量的气出，采用安全、先进、经济合理、成熟可靠的处理工艺技术尤其重要。口前，天然气脱硫方法普遍公认和广泛应用的是醇胺法[1-2]0但醇胺法脱硫工艺在生产运行过程中普遍存在着随胺液系统运行时间的增加，其中的杂质不断积聚，杂质浓度的增加导致了溶液吸收酸气能力下降、装骨设备和管线腐蚀、溶液过滤器频繁清洗更换及溶液发泡严重等问题，该系统是炼汕装置腐蚀最为严重的系统之一。为了降低腐蚀产生的危害以保证

3、系统的安全正常运行，了解常见的腐蚀类型及含硫天然气对设备产生腐蚀的影响因素，进而采取减缓腐蚀的措施对提高企业的经济效益、环保效益和社会效益有非常重要的意义。1常见的腐蚀类型[3]1.1点蚀点蚀是一种高度集中的腐蚀，它引起少数部位迅速地破坏性穿孔，宙点蚀所致的设备损坏往往十分突然难以预见。卤化物离了,特别是C1■在滞留区常常会发生点蚀。在天然气净化厂中，点蚀的敏感性一般随酸性气体分压增高与介质温度上升而增强。1・2全面腐蚀均匀腐蚀乂称全面腐蚀，是最常见的一种腐蚀形态，儿乎所有的净化装置都存在此种腐蚀

4、现象。1.3应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是金属在腐蚀介质和和应力的共同作丿I］下发生的腐蚀破裂，这是所有腐蚀形式屮最严重的一种，也是最危险的一种，它往往是在很短的时间内，以很快的速度迹行，因此对生产的危害很大。对于处理酸性天然气的设备，当无游离水存在时，H2S与铁反应，在接触介质一侧的金属表面形成一层致密的保护膜，阻止H2S与铁进一步反应，因而H2S气体本身对设备的腐蚀很小，当有H20存在时H2S会在水中的电离，其机理为：H2S=H++HS-HS-=H++S2-阳极上发生的反应：Fe—>Fe2++2e

5、Fe2++S2——FeS阴极上发生的反应2H++2e->2H2H->H2T阳极反应产物硫化铁与钢材表面的粘结力较差，易脱落。由于硫化铁产物电位较高，于是作为阴极与钢材基体构成一个活性微电池，继续对基体进行腐蚀。1.4氢致开裂述入钢材内部的氢，在夹杂物和偏析带富集而产生阶梯状裂纹称为氢致开裂。除了存在上述的湿酸气腐蚀外，还存在胺一酸气腐蚀，以叔胺为例，其机理为：R3N+H2S=R3NH++HS・R3N+CO24-H20=R3NH++HC03・Fe+2R3NH+=Fe2++2H（原了态的）+R3NH2

6、S作为强渗氢介质，不仅能提供氢的来源，并通过毒化作用阻碍氢原子结合成氢分子的反应，从而提高了钢材表面的氢浓度，其结果则加速了氢向钢材内部的扩散溶解过程。2胺液屮各种污染物造成腐蚀的原因2.1H2S腐蚀富胺液中的H2S可溶于H20中，形成H2S—H20腐蚀的环境。在水存在的条件下，H2S与金属作用生成了硫化物及氢，除一般腐蚀外还会发生原子氢渗入金属内部，继而产生氢鼓泡。在腐蚀反应进行时，H2S阻碍了原了氢结合成分了氢的过程，引起原了氢在碳钢屮扩散。正常情况下，这种腐蚀是均匀的，但这种腐蚀的发生会随着

7、温度的升高而加剧，特别在汽、液两相转变的部位腐蚀会加剧[4-5]o2.1C02腐蚀胺液中的C02对碳钢的腐蚀分为两种情况：(1)胺液屮的C02以化合态存在于富胺液屮，C02对碳钢的腐蚀多发生在含水的部位，在含水的高温部位腐蚀会加剧，其腐蚀反应如下：Fc+C02+2H2OfFc(HCO3)2+H2：Fe(HCO3)2->FeC03+C02+H20(2)胺液中的C02易溶于H20中，当C02与H20结合生成H2CO3,则直接腐蚀设备，其腐蚀反应如下：Fc+H2CO3->FcC03+H2f2.3Cl-烷

8、醇胺系统屮的主要来源有两种：一是含氯的补给水；二是天然气携带的氯。在气化时的高温燃烧过程中，煤气中携带的氯化物会转变为HC1。一般来说，在任何链烷醉胺屮工业上推荐的最大的氯化物的含量介于500ppm——1000ppmo2.4N,N•双(2■疑乙基)甘氨酸N,N■双(2•疑乙基)廿氨酸会引起MDEA系统屮气化单元垂沸器的严重腐蚀.N,N■双(2•疑乙基)氨酸来源有两种：一是MDEA反应生成TEA和其他的胺，TEA氧化形成(scheme1),尽管MDEA与其它的胺类比起来比较稳定，但是