不锈钢在脱硫装置高含硫环境下防腐蚀研究
2021-01-20李玉阁潘贤魁陈晓林王春光林海萍
李玉阁,潘贤魁,陈晓林,陶 平,王春光,林海萍
(1. 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,甘肃 兰州 730070;2. 机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司,上海 201518;3. 福建福海创石油化工有限公司,漳州 363216; 4. 岳阳建华工程有限公司,岳阳 414000)
国内某天然气净化厂的原料气中H2S含量高达13%~18%,CO2含量达8%~10%,投入运行已达10年。天然气净化脱硫装置工况繁杂、操控条件苛刻,对设备耐腐蚀性能的需求日益严峻,耐蚀性较好的不锈钢在设备用材中的比例也越来越高【1-2】。而国内对不锈钢在高含硫环境下的腐蚀行为却一直存在争论,在工程应用中没有统一的标准为腐蚀监测提供依据【3-4】。
图1为脱硫装置设备材质分布。由图1可以看到: 脱硫装置容器和管线的材质以不锈钢为主, 主要集中在酸性原料气进口, 脱硫后天然气、 胺液高温区以及富胺液低温区等区域, 其中不锈钢管线以316L为主, 部分管线采用20R(自GB 713—2008标准起牌号更新为Q245R)内衬316L; 不锈钢容器以16MnR(自GB 713—2008标准起牌号更新为Q345R)内衬316L为主, 部分容器采用20R内衬304L。因此不锈钢在高含硫环境下的腐蚀状况是脱硫装置腐蚀防控的重点, 其防控的优劣直接决定脱硫装置是否能够安全稳定运行。
1 脱硫装置中不锈钢腐蚀现状
在该天然气净化厂脱硫装置停工检修时, 发现胺液再生塔、 主吸收塔等设备不锈钢内壁均出现了明显的腐蚀。图2(a)和图2(b)为胺液再生塔不锈钢衬里表面腐蚀形貌。由图2(a)和图2(b)可见: 局部内壁腐蚀严重; 局部有机械损伤; 塔壁表面有黑色附着物, 附着物下局部有蚀坑, 直径大于5 mm、 深度大于1 mm。……
