胺液再生系统的腐蚀原因分析及对策.doc

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1、胺液再生系统的腐蚀原因分析及对策摘要：本文介绍了胺液再生系统容易发生腐蚀的部位、腐蚀原因及原理，并提出了解决措施。关键词：胺液再生腐蚀原因对策国内大部分干气、液态坯脱硫装置使用胺液（甲基二乙醇胺（MDEA））作为干气、液态姪脱硫溶剂，胺液再生系统是炼厂重要的辅助生产系统，其再生过程将在常温下吸收了酸性气（H2S、C02）的富胺液通过提高温度重新释放出去的可逆过程。经过再生的贫胺液循环循环使用，酸性气作为硫磺装置冋收装置的原料。近年来，随着原油中硫含量不断增加，胺液再生系统的腐蚀情况表现也比较突出。1易腐蚀的部位和腐蚀现场胺液再牛装置的基本工艺流程如图1所示，富液在闪蒸罐屮降至

2、一定压力，富液中溶解的姪类闪蒸出來，闪蒸气通常作为工厂的燃料气。闪蒸后的富液进入贫富溶液换热器，与再生后的贫液换热回收热量。在胺液再生系统中，容易发生腐蚀的部位有：胺液再生塔富胺液进料系统，如进料换热器、进料管线调节阀附近配管、再生塔塔体富胺液进料段壳体等；胺液再牛塔重沸器和蒸汽回路；胺液再生塔塔顶冷凝器。2腐蚀原因甲基二乙醇胺溶液本身是弱有机碱，对金属没有腐蚀作用。然而溶液经过再生过程后，虽然大部分II2S和C02被解吸成酸性气，但溶液中仍含油少量未脱除的H2S和C02,在有水的条件下，这些介质成为腐蚀的主要因素。胺液脱硫系统的腐蚀环境主要有三种：2.1再生塔等冷凝系统的C

3、02-H2S-H20腐蚀环境在有水存在的条件下，II2S与金属作用生产了硫化物和氢，除产生一般腐蚀外，还会发生原子氢渗入金属内部，继而生产氢鼓泡。在腐蚀反应进行时，H2S阻碍饿了原了氢集合成氢的过程，引起原了氢在碳钢中扩散，正常情况下，这种腐蚀是均匀的，但这种腐蚀的发生会随着温度的升高而加剧。游离的或化合的C02均能引起腐蚀，有均匀腐蚀，也有局部腐蚀。60°C以下钢铁表面存在少量软而附着力小的FeC03腐蚀产物，金属表面光滑，呈现均匀腐蚀。100°C附近，腐蚀产物膜厚而松，易发生严重的均匀腐蚀和局部腐蚀，膜破裂或脱落处腐蚀纵向发展。150°C以上，腐蚀产物是细致、紧密附着力强

4、、具有保护性的FeC03和Fe3C04膜，降低了腐蚀速率。而C02的含量对钢的腐蚀形态也有显著影响，当C02的含量低时，发生C02均匀腐蚀，含量高时会发生不同程度的点腐蚀，当C02分压大于0.207MPa时，则发生严重的局部腐蚀。2.3胺液污染物腐蚀环境污染物主要有胺降解产物、热稳定盐、坯类物质、氧和硫化亚铁等固体物等，除本身会造成均匀腐蚀和冲刷腐蚀外，还会促进C02的腐蚀。各种酸性强于H2S和C02的杂质与MEDA形成盐，对MDEA体系性能的影响较其他醇胺更为严重。它不能通过加热解析的方法再生，这类盐统称为热稳定盐(HSS)o原料中的酸类和胺液结合形成HSS的主要因素有：%

5、1原料气中的S02、C7-和CL-,在胺液中反应可生产硫酸盐、硫代硫酸盐、硫氧酸盐、盐酸盐。%1原料气中的CN-能直接水解为甲酸。%1从胺液中析出的氧会形成降解物、甲酸盐和乙酸盐。%1原料气中的CO能在碱性环境中直接反应生成甲酸。超过0.5%(w)和极限的2%(w)范围，胺的降解物具有腐蚀性，同时降低活性胺的量，增加酸性气的腐蚀性。热稳定盐是由泥浆状不溶固体颗粒组成，这些固体颗粒的存在对设备表面存在很大的冲蚀作用，导致了装置设备和管线的腐蚀问题。总的热稳定盐要求不超过溶液的0.5%o2.4冲击腐蚀在重沸器的两相返回口处，由于胺液流通面积减少、流速提高，胺液中所夹带的气泡形成一

6、定的冲击力，因而在重沸器两液相返回口易形成冲击腐蚀，形成局部点蚀，但在管线的弯头处易发生点蚀现象。3腐蚀影响因素影响胺液脱硫系统腐蚀程度的因素有酸性气的吸收量、HSAS(耐热胺盐)、流速、温度、浓度、有关材质和设备结构等。腐蚀速率与温度、速度、浓度成正比，并和负荷成正比，高负荷下在调节阀下游和换热器内放出气体，腐蚀加速。从碳钢开始腐蚀，贫液流速＞1・5m/s＞富液流速＞0.6m/So低速下是均匀腐蚀，较高流速和紊流导致酸性气从溶液中析出，特别再弯头、大小头和阀后流速高的地方形成沟状。4主要防腐蚀措施4.1关键设备材质升级设备的关键部位，如再生塔的壳体、内部构件、塔顶空冷器管束

7、、贫富换热器的管程、重沸器管子和酸性气冷凝器和贫液冷却器的管程和富液管线采用不锈钢材质。4.2设计选用合理的工艺参数API胺在换热器和配管的流速推荐值为l・8m/s以下，NACE07398规定换热器＜0.9m/s通常设计采用的是碳钢管，富液流速为0.6〜0.8m/s。采用低压蒸汽加热，减少胺分解，极限温度为149°C。4.3再生塔重沸器结构合理设萱由于再生塔重沸器管朿上方壳程的空间较小，溶液受热发生汽化相变后体积急剧膨胀，分子运动速率加快。与管束上方空间不足，气、液分离效果差，且对壳体和内封头的冲击作用