煤制甲醇低溫甲醇洗裝置腐蝕堵塞的分析

012年第7期廣東化工第39卷總第231期www.gdchem.com煤制甲醇低溫甲醇洗裝置腐蝕堵塞的分析張明成,蔣保林,馬少紅(陜西長(cháng)青能源化工有限公司技術(shù)部,陜西寶雞721405)「摘要]低溫甲醇洗已廣泛應用于煤氣凈化工藝,但是系統的腐蝕及堵塞問(wèn)題越來(lái)越引起人們的重視。文章介紹了甲醇洗系統產(chǎn)生腐蝕堵塞勺原因,以及由于腐蝕堵塞所造成的危害,并提出了如何降低腐蝕和堵塞的措施來(lái)保證系統的長(cháng)周期運行[關(guān)鍵詞]低溫甲醇洗:腐蝕堵塞:羰基鐵中圖分類(lèi)號]TH[文獻標識碼]A章編號]1007-1865(2012)07-020901Analysis of the Corrosion and Plugging Problems in Rectisol Plantin Coal to methanol Process(Technolopy Department Shanxi Changqing Energy Chemical Co, Ltd, Baoji 721405, China)Abstract: The rectisol is widely used in coalgas purificationd. In thethe reasons of corrosion and plugging were descriped, as well as the harms, the suggestions of how to reduce corrosion and plugging were given to ensure thelong-period of the system runningKeywords: rectisol: corrosion and plugging: carbony ironHsS、Cos等酸性氣體,達到凈化原料氣的目的。該工藝以其溶生分解,而當甲醇有冷區進(jìn)入熱區以及甲醇熱再生時(shí),羰基化合物就會(huì )分解,顆粒較小,這些顆粒很容易在管道和設備表面沉積劑熱穩定性好、易再生、凈化氣凈化度高、溶劑廉價(jià)易得等優(yōu)點(diǎn)結垢,時(shí)間長(cháng)了會(huì )造成換熱器堵塞。目度該某還度泛厘用主以煤為積的大想金廢氨裝以及甲醇3腐蝕及堵塞的危害雖然林德公司低溫甲醇洗工藝裝置有這么多的優(yōu)點(diǎn),但是在3.1腐蝕造成設備內漏、損壞多家投產(chǎn)廠(chǎng)家該工藝裝置都存在不同程度的腐蝕及堵塞問(wèn)題。文低溫甲醇洗設備腐蝕主要發(fā)生在低壓區碳鋼設備中。多數工章就低溫甲醇洗中腐蝕和堵塞產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,并提出相應廠(chǎng)發(fā)生過(guò)在甲醇熱再生塔、甲醇水分離塔的再沸器以及廢水換熱的解決措施。器的內漏,從而產(chǎn)生系統內甲醇大量損失;同時(shí)由于內漏造成貧1腐蝕產(chǎn)生的原因3.2堵塞換熱器造成換熱效率下降1.1濕H2S電化學(xué)腐蝕林德低溫甲醇洗多采用繞管進(jìn)行換熱,換熱面積大H2S溶于甲醇中不會(huì )對系統設備造成腐蝕,但是在有水存在的條件下H2S會(huì )與Fe發(fā)管的直徑小,系統腐蝕及前系統帶入的固體懸浮顆粒生電化學(xué)反應硫化亞鐵(FeS)。鐵的硫化物會(huì )在系統中造成粘附堵塞,導致?lián)Q熱器效率下降。通常區繞管換熱器內堵塞,使得繞管換熱器的冷熱端溫差不動(dòng)算在甲醇熱再生塔要嚴格控制貧甲醇的含水量。一般廠(chǎng)家都控制貧嚴重影響系統的冷量平衡。曾有工廠(chǎng)在停車(chē)檢修時(shí)空氣進(jìn)入系統甲醇中含水量為0.5%濕H2S電化學(xué)腐蝕是一種可避免的腐蝕。導致開(kāi)車(chē)后E09部分堵塞,影響換熱效果。1.2羰基化合物3.3堵塞過(guò)濾器羰基化合物是甲醇循環(huán)過(guò)程中形成的一種特殊的配位化合及前系統物,主要成分為羰基鐵。其形成機理尚未得到系統的報道。但是統泵前過(guò)濾器截留下來(lái),另一部分被系統增設的過(guò)濾器給過(guò)濾掉。普遍認為甲醇洗中甲醇循環(huán)過(guò)程中的CO與HS氣體在通過(guò)換熱如果系統腐蝕及帶入的固體顆粒多就要頻繁清洗過(guò)濾器,尤其在器時(shí),CO在高壓、低溫環(huán)境下與設備腐蝕而產(chǎn)生的Fe反應生成系統原始開(kāi)車(chē)期間及大修后開(kāi)車(chē)期間表現的尤為突出。羰基鐵。同時(shí)認為有H2S存在下促進(jìn)CO與Fe生成羰基鐵,羰基34堵塞使得動(dòng)設備的能耗增加系統過(guò)濾器或換熱器堵塞會(huì )導致循環(huán)甲醇阻力增加,泵打液熱時(shí)才會(huì )迅速分解,主要在甲醇熱再生塔底和熱區和冷區換熱器量下降、泵能耗增加。中析出13弱酸腐蝕4處理對策甲醇水分離塔出來(lái)的管線(xiàn)及換熱器部分多采用的是碳鋼設4I1嚴格控制循環(huán)甲醇水含量嚴格控制系統循環(huán)甲醇含水量,降低電化學(xué)腐蝕,H2S的電中形成弱酸,由于熱再生系統中的含水量較高,對再生系統的腐化學(xué)腐蝕是不可避免的,在生產(chǎn)中應該盡量降低循環(huán)甲醇中的含蝕比較嚴重,尤其在高溫下表現的尤為突出。曾有多家廠(chǎng)家甲酯廢水換熱器以及再沸器發(fā)生內漏14設備內進(jìn)入空的操作,控制貧甲醇中水含量約0.5%:加強進(jìn)洗滌塔前甲醇水分離低溫甲醇洗停車(chē)檢修時(shí),不可避免的造成空氣進(jìn)入到反應器器的操作,防止水帶入洗滌塔:加強對補入甲醇含水量進(jìn)行控制中,空氣中的O2與原先形成的FeS發(fā)生反應生成疏松的氧化鐵膜。4.2控制甲醇水分離塔中的pH當系統建立循環(huán)時(shí),氧化鐵隨著(zhù)甲醇循環(huán)帶到系統中,尤其是會(huì )NaOH溶液的加入點(diǎn)設置在甲醇水分離塔進(jìn)料管線(xiàn)上,主要造成換熱器的堵塞,引起換熱效率下降?？刂萍状妓蛛x塔中循環(huán)甲醇以及出界區廢水的通?？刂?堵塞產(chǎn)生的原因堿性約pH=8-9,通過(guò)實(shí)際運行情況來(lái)看,加入溶液能夠有效減輕或抑制對金屬設備的酸性腐蝕2.1前工序催化劑粉末在CO變換工序,由于氣體建鱺造成催化劑磨損、粉化,甲醇循環(huán)中,沉積在管道中國煤化工和設備中,造成換熱器和管道、堵塞。22羰基化合物分解CNMHG下轉第165頁(yè))[收稿日期]2012-3-作者簡(jiǎn)介張明成(1985-),男,江蘇鹽城人,本科,主要研究方向為煤制甲醇凈化工藝。2012年第7期廣東化工第39卷總第231期www.gdchem.com:16534樣品測定HNO3HCO4HF混合酸消解法進(jìn)行比較,發(fā)現加HNO3過(guò)夜消煮按表1所列儀器條件,測定樣品溶液中Cu、Zn、Pb的含量。HNO3HClO4法均不能完全溶解樣品,采用HNO3-HCO4-HF法能由于元素含量差別較大,在測定時(shí),用原液測Pb,將原液稀釋2夠更好的溶解樣品。文章采用HNO3HCO4HF消解作為樣品前倍測Cu、Zn。處理方法3結果與討論3.2精密度實(shí)驗3.1樣品消解方法的比較按實(shí)驗方法,處理樣品,進(jìn)行精密度實(shí)驗,結果見(jiàn)表4本實(shí)驗分別用HNO3溶解過(guò)夜消煮、HNO2HCO4法,與由表4可見(jiàn),本法具有較好的精密度。表4測定結果(n=6)測量值(gg平均值(ggg)標準偏差(gg)RSD169.0,166.8,166.3,170.8,169.2,169.5168.61.02Zn546.9,541.7,5598,5653,544.5,564.5553.810.6Pb61.55,66.60,65.35,66.05,62.40,63.3064.213.3準確度實(shí)驗表6國家標準物測定結果33.1加標回收率的測定ndard for determination準確稱(chēng)取0.1000g樣品各6份,取4份分別加入一定量的混合標準溶液,按樣品處理方法,進(jìn)行處理、測定,計算加標回收稱(chēng)量質(zhì)量g測定值(gg)給定值/(g率。實(shí)驗以未加標的2個(gè)樣品中各元素含量的平均值來(lái)作為樣品0.1000101.598±6含量值結果見(jiàn)表5。0.10016769680±253.3.2國家標準物質(zhì)的測定0.1000準確稱(chēng)取0.1000g國家標準物質(zhì)(土壤參考樣測足其中(和的32的見(jiàn)樣品,用表1的儀器條4結論由表5和表6中數據可知:測定結果準確度較高。實(shí)驗方法可靠測定結果表明:采用HNO3-HCO4-HF消解樣品,火焰原子3.4測定結果吸收法測定部分重金屬含量,方法準確度高,精密度良好,能為實(shí)驗測得垃圾粉肥中銅、鋅和鉛的含量分別1695mgkg2、垃圾粉肥質(zhì)量提供可靠測試技術(shù)保障,并可應用于同類(lèi)樣品的檢554.5和645mgkg。參照國家標準(GB233492009)規定的肥料中鉛的生態(tài)指標測分析為:Pb≤200,由此可知垃圾粉肥樣品中鉛含量未超標。表5加標回收率參考文獻Tab. 5 Recovery tests of standard a中國環(huán)境保護標準匯編.廢氣廢水廢渣分析方法M].中國標準出版社2000:529-534樣品含樣品加標量測得回收率元素量號2]蔡艷榮,劉媛,李玲玲,等,原子吸收光譜法測定水果中10種元素含量及分布[J,衛生研究,2011,403):361-364282.6104.9259.99642和Fe含量及溶出特性門(mén).安徽農業(yè)科學(xué),2007,35(3):1多cu[3]王寶森,劉杰,許春,等.原子吸收光譜法測定青云茶中Mn、Zn352.0[4徐紅波,孫挺.原子吸收光譜法測定廢水中微量鉛時(shí)錳鎂鐵干擾的消除362.9方法門(mén),冶金分析,27(1):67-69250762.7S李靖,陳學(xué)澤.海帶預富集一原子吸收光譜法測定飲料中的痕量銅[食品工業(yè),2008,6:1-63554.510246]屆蘭竺,魯緒會(huì ).超聲消解火焰原子吸收光譜法測定大米中的鋅9709徽農業(yè)科學(xué),2009,37(4):14141415l101王尚芝,劉月成,孟雙明,等,濁點(diǎn)萃取預富集-火焰原子吸收光譜法111.7Pb64.45172.0104.6(本文文獻格式:何海成,萬(wàn)金穎,安淑萍,等.火焰原子吸收法測定垃圾粉肥中銅、鋅、鉛的含量[J].廣東化工,2012,39(7):164-165)上接第209頁(yè)4.3減少系統內部與空氣接觸時(shí)間荷運行,應主要從控制甲醇循環(huán)的含水量來(lái)減少腐蝕:控制甲醇在甲醇洗停車(chē)檢修期間,應盡量防止空氣進(jìn)入系統,有條件水分離塔的pH;運行中加強對循環(huán)甲醇的過(guò)濾及時(shí)清除固體雜分隔離,防止其他設備暴露在空氣中。檢修完成后,立即充N(xiāo)2化劑和粉末帶進(jìn)甲醇洗工段檢修時(shí),減少氧氣與系統接觸,避免氧化腐蝕。44改造過(guò)濾器,提高工作效率林德工藝包設計時(shí)在甲醇水分離塔底泵出口設置一臺過(guò)濾器(S2202),在甲醇洗冷區與熱區間兩臺換熱器間設置一臺過(guò)濾器參考文獻(S2201),但是當前期開(kāi)車(chē)及設備腐蝕較嚴重時(shí),這些過(guò)濾器易堵[1呂春成.低溫甲醇洗運行中出現的問(wèn)題及對策[].西部煤化工,2003(1)塞,清理頻繁,清理時(shí)甲醇直接走旁路,這樣對系統的長(cháng)周期運24.行不利,故每臺過(guò)濾器裝2臺備,這樣可以在線(xiàn)相互切[2王建輝.淺析低溫甲醇洗裝置中的腐蝕及預防措施[.大氮肥,2010,換清洗,不影響系統運行。同時(shí)采用開(kāi)車(chē)濾芯,開(kāi)車(chē)濾芯的目數33(3):155-157較大,這樣在原始開(kāi)車(chē)或大修后開(kāi)車(chē)起到保護正常生產(chǎn)濾芯中國煤化工5結束語(yǔ)(本文文獻格式:張為了防止甲醇洗系統發(fā)生腐蝕和堵塞,保證裝置長(cháng)周期滿(mǎn)負裝置腐蝕塞的分YCNMHG醇低溫甲醇洗:209)