何軍(新疆天智辰業(yè)化工有限公司,新疆 石河子 832000)
乙二醇的生產(chǎn)多會(huì)用到高溫高壓的反應(yīng),會(huì)使腐蝕的發(fā)生變得更加簡(jiǎn)單與普遍,導(dǎo)致設(shè)備的大量腐蝕。造成設(shè)備使用壽命的大幅縮短。雖然目前對(duì)于乙二醇設(shè)備腐蝕情況有了一定的處理方法,但是腐蝕問(wèn)題還是十分嚴(yán)重。所以,對(duì)乙二醇造成設(shè)備腐蝕原因進(jìn)行分析,針對(duì)腐蝕發(fā)生的原理以及腐蝕發(fā)生最嚴(yán)重部位的研究,提供針對(duì)性的意見(jiàn),對(duì)降低乙二醇生產(chǎn)成本,裝置的平穩(wěn)運(yùn)行,具有重要的意義。
乙二醇的生產(chǎn)過(guò)程是一種比較代表性的化工生產(chǎn)過(guò)程,通過(guò)將乙烯、氧氣、穩(wěn)定氣體、適量的抑制劑組成混合氣體,通過(guò)在固定床反應(yīng)器列管中的銀催化劑發(fā)生反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷,然后在經(jīng)過(guò)水洗、汽提、除碳、水合的過(guò)程生成乙二醇。這樣生成的乙二醇含量較低,一般要在經(jīng)過(guò)多次的水蒸發(fā)過(guò)程,提高含量最終到80%以上,然后輸送至粗乙二醇存儲(chǔ)槽中。再生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的同時(shí)副反應(yīng)會(huì)有乙醛的生產(chǎn),乙醛會(huì)反應(yīng)生成一氧化碳和水,同時(shí)會(huì)有一定量的甲酸以及乙酸的生成。從生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,目前生產(chǎn)乙二醇裝置中,在多效蒸發(fā)器以及蒸發(fā)器再沸器腐蝕最容易發(fā)生,造成裝置損壞最為嚴(yán)重。
1.2.1 有機(jī)酸腐蝕
有機(jī)酸的腐蝕一般是由甲酸和乙酸造成的。在反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷的同時(shí)必不可少的會(huì)生成一定量的甲酸以及乙酸,生成的兩種副產(chǎn)物酸會(huì)和環(huán)氧乙烷一起,經(jīng)過(guò)汽提、乙二醇反應(yīng)和多效蒸發(fā)的過(guò)程,造成了設(shè)備的腐蝕,尤其對(duì)于碳鋼類(lèi)設(shè)備影響最為嚴(yán)重。
有機(jī)酸造成腐蝕會(huì)受到許多條件的影響,其中包括濃度、溫度、酸堿度等等。有機(jī)酸的含量越多、溫度高、酸度大就會(huì)對(duì)設(shè)備腐蝕越嚴(yán)重,其中,有機(jī)酸對(duì)設(shè)備的腐蝕受到溫度影響效果最為明顯。
乙二醇生產(chǎn)設(shè)備中的蒸發(fā)部件會(huì)受到腐蝕影響最嚴(yán)重,蒸發(fā)的主要作用就是對(duì)乙二醇進(jìn)行濃縮,在進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)的氣體中含有機(jī)酸,隨著氣體的不斷濃縮,有機(jī)酸含量也在不斷增長(zhǎng),而且蒸發(fā)系統(tǒng)處的溫度比較高,所以腐蝕現(xiàn)象也比較嚴(yán)重。
1.2.2 氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂
針對(duì)有機(jī)酸對(duì)于碳鋼類(lèi)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重的問(wèn)題,可以更換使用奧氏體不銹鋼設(shè)備,能夠較好地解決設(shè)備腐蝕的問(wèn)題,但是卻出現(xiàn)了設(shè)備開(kāi)裂的問(wèn)題,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,多效蒸發(fā)器很容易出現(xiàn)開(kāi)裂的問(wèn)題。一般認(rèn)為,這種蒸發(fā)器的開(kāi)裂是由于氯化物的應(yīng)力腐蝕造成的,過(guò)去設(shè)備中由有機(jī)酸造成嚴(yán)重腐蝕的位置,通常也是造成氯化物裂紋最為嚴(yán)重的部位。
通過(guò)定期的更換催化劑、增加設(shè)備中的脫除裝置等工藝改進(jìn),盡量避免副反應(yīng)的發(fā)生,較少生成的CO2、有機(jī)酸、醛類(lèi)等,通過(guò)降低混合器中酸性物質(zhì)含量,減少腐蝕的發(fā)生。
為了避免由于沖刷造成的設(shè)備腐蝕問(wèn)題,如果設(shè)備材質(zhì)進(jìn)行升級(jí)有一定困難時(shí),一般采用表面處理的方式進(jìn)行處理,來(lái)提高設(shè)備的抗腐蝕能力。當(dāng)使用防腐涂料時(shí),應(yīng)該考慮溫度、流速的影響,防止表面防腐涂料脫落造成的問(wèn)題。
一般情況下,腐蝕多化工生產(chǎn)設(shè)備造成的影響相比較煉油設(shè)備要小很多。所以造成了對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)設(shè)備腐蝕的監(jiān)管力度較小,檢測(cè)方式過(guò)于簡(jiǎn)單,不能及時(shí)對(duì)生產(chǎn)造成的設(shè)備腐蝕情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。通常的檢測(cè)手段包括腐蝕介質(zhì)的檢測(cè)、腐蝕掛片的檢測(cè)以及定點(diǎn)的檢測(cè)等方式。伴隨著目前化工設(shè)備腐蝕現(xiàn)象的日益嚴(yán)重,加強(qiáng)對(duì)設(shè)備腐蝕情況進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè),更加全面的對(duì)設(shè)備腐蝕情況進(jìn)行反映,通過(guò)對(duì)設(shè)備腐蝕情況的檢測(cè),能夠有效的減小腐蝕狀況的發(fā)生。
在進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)安裝在線的腐蝕檢測(cè)設(shè)備,健全腐蝕在線檢測(cè)系統(tǒng),能夠及時(shí)的對(duì)設(shè)備腐蝕情況進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)對(duì)腐蝕掛片等技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè),能夠及時(shí)有效的檢測(cè)腐蝕情況,通過(guò)對(duì)腐蝕情況及時(shí)反饋,隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)工藝,使得腐蝕問(wèn)題得到了一定程度的解決。
針對(duì)目前乙二醇生產(chǎn)設(shè)備的特點(diǎn),需要對(duì)塔頂回水進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)在線檢測(cè)回流水中的酸堿值、鐵離子含量、有機(jī)酸含量等數(shù)據(jù),能夠及時(shí)的處理收集的數(shù)據(jù),對(duì)生產(chǎn)供給進(jìn)行調(diào)整,較少腐蝕發(fā)生。除此之外,需要在腐蝕發(fā)生比較嚴(yán)重的位置,例如塔頂、塔底以及再沸器位置進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè),同時(shí)注意腐蝕可能造成的發(fā)展趨勢(shì),同時(shí)增加在蒸發(fā)器、干燥器以及冷凝器的在線監(jiān)測(cè),及時(shí)的發(fā)現(xiàn)腐蝕造成的設(shè)備管壁變薄的情況,及時(shí)處理,減少安全隱患。
由于乙二醇生產(chǎn)設(shè)備腐蝕會(huì)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程造成巨大的影響,增加生產(chǎn)成本,同時(shí)也會(huì)造成安全隱患,所以對(duì)乙二醇生產(chǎn)設(shè)備的抗腐蝕工作進(jìn)行加強(qiáng),進(jìn)行合理的防護(hù),注意設(shè)備結(jié)構(gòu)的調(diào)整,合理選用材質(zhì),進(jìn)行合理的防腐手段以及進(jìn)行設(shè)備表面的處理,能夠及時(shí)有效的較少設(shè)備腐蝕問(wèn)題,能夠有效的降低生產(chǎn)的成本,避免對(duì)安全生產(chǎn)造成的隱患。
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