硫磺回收联合装置生产设备的腐蚀与防护
2021-07-21史彬
史 彬
(中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司炼油厂,辽宁辽阳111003)
随着炼油厂原油加工量及高含硫原油比例的增加,脱硫及硫回收装置的腐蚀问题越来越受到重视。设备腐蚀严重会缩短使用寿命,造成环境污染,导致生产装置非计划停车,甚至发生生产事故,造成人身伤亡。因此,要正确认识、了解脱硫及硫回收装置的设备腐蚀问题,并采取相应措施减缓设备腐蚀,延长装置运行周期,避免事故发生。
中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司炼油厂(简称辽阳石化)40 kt/a硫磺回收联合装置始建于2010年,2011年5月投料开工。联合装置包括干气、液化气、火炬气脱硫装置,80 t/h常压污水汽提装置,200 t/h溶剂再生装置,40 kt/a硫磺回收及硫磺尾气回收装置。因辽阳石化产业结构调整,2017年新建了50 kt/a硫磺回收联合装置,2018年8月投料开工,主要包括120 t/h双塔污水汽提装置、300 t/h溶剂再生装置和50 kt/a硫磺回收及硫磺尾气回收装置。硫磺回收联合装置工艺流程见图1。

图1 硫磺回收工艺流程
1 脱硫装置的设备腐蚀与防护
脱硫装置采用化学吸收法,利用N-甲基二乙醇胺溶剂低温时的弱碱性,在40 ℃时吸收干气、液化气、火炬气中的硫化氢生成胺盐;当温度达到120 ℃时,硫化氢从胺盐中解吸出来,醇胺溶剂循环利用。该单元的设备、管线处于H2S-H2O或(CH2CH2OH)2NCH3-H2S-H2O环境中。
1.1 腐蚀类型及机理
1.1.1 设备在H2S-H2O介质中的腐蚀
H2S为弱酸,在水中发生电离:
H2S→H++HS
HS-→H++S2-
在 H2S-H2O溶液中,含有H+,HS-,S2-和H2S,对金属的腐蚀为氢离子去极化作用,反应式为:
阳极反应:Fe→Fe2++2e
Fe2++S2-→FeS
阴极反应:2H++2e→H2↑……p>
