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烟气CO2捕集吸收剂腐蚀性分析与缓蚀剂开发

2021-11-08陆胤君陆诗建郭伯文胡黎明

天然气化工—C1化学与化工 2021年5期

陆胤君,陆诗建,郭伯文,胡黎明,刘 玲,陈 浮

(1. 山东莱克工程设计有限公司,山东 东营 257026;2. 中国矿业大学 低碳能源研究院,江苏 徐州221116;3. 山东山大华特科技股份有限公司,山东 济南 250101;4. 广东润碳科技有限公司,广东 深圳518230)

对于化学吸收法吸收CO2, 吸收剂的选择是核心之一[1-3]。 判断一种吸收剂的工业化应用潜力,除考虑其吸收、再生性能以及动力学、热力学外,吸收剂对钢材(反应器、换热器、储罐、管道等)的腐蚀性,以及其自身的稳定性也是需要注意的重要因素[4-6]。

目前国内外用于烟气CO2捕集的吸收剂主要为醇胺溶液。 醇胺法中出现的腐蚀主要有全面腐蚀、局部腐蚀和硫化氢应力腐蚀开裂(SSCC)3种[7]。醇胺的各种降解产物对装置的电化学腐蚀有重要影响。在醇胺法CO2捕集装置上, 溶剂的降解主要包括化学降解、氧化降解。 国外对100多套醇胺法工业装置的调查表明,大多数装置中发生的化学降解及腐蚀都不太严重,而醇胺氧化降解生成的酸性热稳定性盐(HSAS)则有很强的腐蚀性,需对草酸盐类的降解产物进行严格控制[8]。

运行中设备、管道的被腐蚀程度关系到工业装置的使用寿命,而吸收剂的稳定性则决定了吸收剂的使用成本[9-11]。可以通过添加缓蚀剂来缓解腐蚀问题。 无机缓蚀剂腐蚀抑制效果好,但毒性大;有机缓蚀剂毒性较低,但腐蚀抑制效果较差[12]。 有研究指出,有机相变吸收体系在低温下腐蚀性很小,但在高温和有负载情况下,由于体系降解产生的副产物,导致了对碳钢的较强腐蚀;……

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