乙醇胺蒸氨塔塔底泵腐蚀原因分析.pdf

化工机械
2011年
乙醇胺蒸氨塔塔底泵腐蚀原因分析
郑英杰*2李多民段滋华刘雁
(1.广东石油化工学院机电工程学院;2.太原理τ大学化学化工学院
摘要对某企业乙醇胺生产装置中蒸魚塔塔底录腐蚀原因进行分桁,探讨了该泵可能出现的蚀形
式及腐做机理,指出移响读系腐的国隶并提出一些防护的措施
关鍵词系乙醇胺腐做发泡净化
中图分类号T0051.21
文献标识码B
文章编号0254-6094(2011)05-0624-04
某公司6kレa乙醇胺装置2000年10月建成50m。的环氧乙烷中间罐、一个管式反应器和6条
投产,2008年11月检修发现混合乙醇胺部分设分馏塔组成,设计能力为6k/a乙醇胺。该公司
备及管线腐蚀较为严重。其中蒸氨塔底A、B两乙醇胺生产装置包括原料反应、蒎氮脱水和产品
台循环泵运行不稳定,已经影响到装置的正常运精制3个工序。
行。循环泵型号SGM-A2,由上海日机装屏蔽泵
装置采用管式反应工艺,高浓度液氨与环氧
有限公司生产,泵体及叶轮材料为304不锈钢,扬乙烷按一定的配比在一定的温度、压力及催化剂
程为12m,流量为18m3/h,进ロ温度140℃。拆检的作用下反应生成一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺
发现该泵腐蚀较为严重,影响了装置的正常生产。混合物、经蒸氨塔、脱水和高真空精馏分别制得待
乙醇胺生产装置工艺流程
合质量要求的乙醇胺产品。该装置工艺流程如图
该装置主要由两个50m23的液氨贮罐、
1所示
氨'
抽真
真空
去回收塔
循环稀氨水
循吓液氤
合乙醇
DEA(99%wt
TEA185%wl
液
冷M
热水
热水
水
な
环氧
时水
烷
闪器塔脱
吸
MEA塔DEA坿
塔
反应器(上
底水
收塔
塔泵塔
(下)
图1乙醇胺装置エ艺流程简图
郑英杰,男,1985年5月生,硕土研究生。广东省茂名市,525000
万方数据
第38卷第5期
化工机械
625
发生腐蚀的塔底泵处于蒸氨脱水工序,该工减薄,流道完全失去原有的光滑性,口环端部也出
序的简要流程为:来自反应器的混合液直接进入现腐蚀坑。叶轮的腐蚀情况如图4所示。
蒸氨塔。由于压力骤然降低,混合料中闪蒸出大
量氨气,并从塔顶出来进入旋风分液器分离出夹
带的液滴,旋风分液器分离出来的液体返回蒸氨
塔中,氨气则进入氨冷凝器冷凝成无水液氨,并依
靠重力自流返回液氨中间罐。蒸氨塔釜液凭借泵
在塔底与再沸器之间不断循环。塔底温度由再沸
器的蒸汽补给维持,以尽量脱除釜液中的氨。塔
底液位通过控制回路控制,底液从塔釜出料管导
至闪蒸罐。蒸氨塔系统构成如图2所示。
无水
气液混合
液氨
冷凝器}
气」旋风
图4泵叶轮损坏情况
分液器
」「蒸
混合
氨
蒸氨塔工艺主要是将来自反应器的乙醇胺及
乙醇胺
再沸器
氨和水的混合液进行蒸氨脱水。由于中部进料,
压力骤然降低,混合料中闪蒸出大量氨气,氨气从
去闪蒸塔底系
塔顶排出,塔底混合液仍含有少量氨和软化水,塔
图2蒸氩塔系统的构成
底物料的成分见表1。
表1蒸氪塔底物料成分
%
2泵盖和叶轮腐蚀及物料杂质情况
MEA、DE.A、TEAH20NH
CI
H,S
拆开塔底泵检査发现泵盖和叶轮腐蚀严重,
70.14
28.171.690,00050,00050,0005
已经严重影响到该泵的正常运行。泵盖在泵入口
位置附近腐蚀较为严重,泵盖耐磨环在轴向方向3泵盖和叶轮腐蚀原因分析
有蜂窝状坑蚀出现,腐蚀坑大小不一分布不均,腐
对于泵盖和叶轮出现的腐蚀状况,基本可以
蚀坑表面有黑色物质覆盖,泵盖表面整体发黑失断定为介质中杂质的腐蚀和泵中出现汽蚀而导致
去光泽。泵大盖腐蚀情况如图3所示。泵叶轮表的。而杂质的氯离子可能导致304不锈钢出现晶
面出现腐蚀坑,材料脱落表面变得粗糙;叶轮流道体腐蚀和点蚀,泵壳和叶轮的腐蚀坑可能是杂质
出现大量的腐蚀坑,流道进出口叶片磨损严重材腐蚀和汽蚀共同作用的结果。
料剥落,叶片边缘呈锋利的锯齿状,可看到明显的3.1H2S及CO2的腐蚀
原料氨液中含有H2S及CO2,因其易溶于乙
醇胺液,则含有杂质的乙醇胺溶液会对金属材料
造成腐蚀,该介质对材料腐蚀的原因有两个:一是
CO2-12S-H20系统的腐蚀;另一个是R-NH,-CO
H2S-H2O系统的腐蚀。
3.1.1C02-H2S-H20系统
在CO2H2S-H20系统中起腐蚀作用的是
H2S和CO2,其电化学反应式如下:
HLS =H,+ HS
HS-=H'+S2-
Co,+H,0=H CO
图3泵大盖损坏情况
HCO,, HCO +H
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