前言
目前，在以傳統(tǒng)PDS類(lèi)為催化劑的焦?fàn)t煤氣濕法氧化脫硫系統(tǒng)中，脫硫塔、再生塔等設(shè)備材質(zhì)主要以碳鋼為主，然而隨著絡(luò)合鐵催化劑的替換使用，雖在脫硫凈化度、脫硫效果穩(wěn)定性以及副鹽控制方面有著較大的優(yōu)勢(shì)，但不少裝置也暴露出腐蝕狀況較為嚴(yán)重的問(wèn)題，甚至有出現(xiàn)塔等設(shè)備穿孔的情況，使得裝置的連續(xù)穩(wěn)定、安全地運(yùn)行收到很大的挑戰(zhàn)。
【資料圖】
針對(duì)焦化行業(yè)絡(luò)合鐵脫硫劑對(duì)碳鋼腐蝕的問(wèn)題，武漢國(guó)力通成立絡(luò)合鐵脫硫緩蝕劑攻關(guān)小組，以焦化企業(yè)正在使用的絡(luò)合鐵脫硫液為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月晝夜不停地篩選脫硫緩蝕劑，開(kāi)發(fā)出了一種新型高效低成本、低消耗量的復(fù)合型多功能絡(luò)合鐵脫硫緩蝕劑—GLT-101A。
該緩蝕劑不僅包含多種變價(jià)金屬、還包含N、S、P等雜原子多苯環(huán)有機(jī)物，可在設(shè)備表面形成更穩(wěn)定的鐵氧化物膜，減小腐蝕電流，增大極化阻力，通過(guò)增厚設(shè)備表面的氧化膜來(lái)減緩點(diǎn)蝕的程度。
脫硫液生成的硫化物不易在此部位沉積形成點(diǎn)蝕，防止Fe3+直接與設(shè)備表面直接接觸，能夠有效降低絡(luò)合鐵脫硫液對(duì)設(shè)備內(nèi)部的腐蝕；
該緩蝕劑也可使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)變性，殺掉脫硫液內(nèi)食鐵、食硫的假單胞桿菌、硫酸桿菌、鐵桿菌，減少絡(luò)合鐵體系中鐵的損耗保證脫硫液的穩(wěn)定性。
實(shí)驗(yàn)部分
實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備：
碳鋼試片：冷卻水化學(xué)處理標(biāo)準(zhǔn)腐蝕試片，
材質(zhì)：A3，
型號(hào)：Ⅰ型，
尺寸：50*25*2mm，
表面積：28cm2，
試片標(biāo)準(zhǔn)：HG5-1526-1983，
廠家：揚(yáng)州科力環(huán)保設(shè)備有限公司；
磁力攪拌器，水浴鍋，工業(yè)絡(luò)合鐵脫硫液：500ml，
溫度：40度，掛片時(shí)間：7天
新掛片處理（密封包裝的標(biāo)準(zhǔn)掛片）：
（1）將新掛片浸入無(wú)水乙醇中用脫脂棉擦洗2遍；
（2）然后再移入清潔的無(wú)水乙醇中浸泡片刻；
（3）置于干凈濾紙上，冷風(fēng)吹干；
（4）用濾紙包好，置于干燥器中，24小時(shí)后稱重待用（稱重精準(zhǔn)到0.0001g，并記錄掛片號(hào)）
用后掛片處理：
（1）將用后的掛片小心取出，觀察記錄表面狀況后再處理；
（2）對(duì)腐蝕沉積不明顯的，用繪圖橡皮檫擦拭，使其露出金屬本色，然后侵入無(wú)水乙醇中用脫脂棉擦洗兩遍，再侵入清潔的無(wú)水乙醇中浸泡片刻，取出；置于干凈濾紙上，冷風(fēng)吹干，用濾紙包好，置于干燥器中，24小時(shí)后稱重精準(zhǔn)到0.0001g并記錄掛片號(hào)，得出失重，計(jì)算腐蝕率；
（3）對(duì)腐蝕沉積物較多的掛片，先用化學(xué)清洗法除去腐蝕產(chǎn)物，常用化學(xué)清洗劑的配制及說(shuō)明如表所示：
化學(xué)清洗后的掛片應(yīng)立即浸入5%的氫氧化鈉溶液中鈍化片刻，取出后浸入清潔的無(wú)水乙醇中，用濾紙擦干，然后用繪圖橡皮擦拭，露出金屬本色，后處理步驟同上述實(shí)驗(yàn)步驟。
緩蝕劑性能評(píng)價(jià)方法-【靜態(tài)失重法】：
將添加或者未添加緩蝕劑的脫硫液置于控制水浴中，加熱至給定溫度（設(shè)定為40℃）并恒溫7天，開(kāi)始腐蝕試驗(yàn)。通過(guò)腐蝕前后的失重計(jì)算試片的腐蝕速率以及緩釋率。其中腐蝕速率計(jì)算公式如下：
以mm/a表示的腐蝕率X1按下列公式計(jì)算：
式中：
X1—腐蝕速率，mm/a；
W—試驗(yàn)前的試片質(zhì)量，g W0—試驗(yàn)后的試片質(zhì)量，g S—試片的表面積，cm2
D—試片的密度，Kg/m3
T—試片的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，h
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
工業(yè)化脫硫液組分分析：
從上表3-1可以看出，脫硫液中硫酸根和硫氰酸根的濃度非常高，估計(jì)對(duì)碳鋼的腐蝕比較嚴(yán)重。
脫硫液腐蝕成分對(duì)碳鋼金屬腐蝕的影響：
根據(jù)上述分析結(jié)果可知，工業(yè)化脫硫液體系實(shí)際為低濃度硫代硫酸銨、高濃度硫酸銨和高濃度硫氰酸銨體系。為了探索脫硫液中哪一組分是主要腐蝕來(lái)源，本實(shí)驗(yàn)首先研究單一的絡(luò)合鐵體系的腐蝕情況，然后再在體系中加入其他適當(dāng)腐蝕性組分，考察各腐蝕組分對(duì)腐蝕速率的影響。
從上表3.2可以看出，單一的絡(luò)合鐵脫硫劑腐蝕速率較低，掛片表面也是光亮的，基本上沒(méi)什么腐蝕；單一的硫酸鈉、硫氰酸鈉或者硫代硫酸鈉的腐蝕性相對(duì)要高些，碳鋼表面都是黑色的，基本上都有斑點(diǎn)腐蝕；絡(luò)合鐵與硫代硫酸鈉、硫酸鈉或者硫氰酸鈉相復(fù)配，腐蝕速率明顯高得多，尤其是絡(luò)合鐵與硫氰酸鈉相結(jié)合，腐蝕速率高達(dá)13mm/a，可能原因是鐵離子在腐蝕過(guò)程中起到了催化作用，導(dǎo)致腐蝕加劇。
pH值對(duì)工業(yè)化脫硫液腐蝕速率的影響：
實(shí)驗(yàn)中選取A3碳鋼作為緩蝕劑篩選的實(shí)驗(yàn)材質(zhì)，以工業(yè)化脫硫液（2022-7-12）為腐蝕介質(zhì)，調(diào)節(jié)脫硫液的pH值。
從上表3-3可以看出，隨著脫硫液pH值的增加，腐蝕速率逐漸降低，尤其是pH大于9，脫硫液表面基本上是光亮的，腐蝕速率很低；這說(shuō)明脫硫液的腐蝕來(lái)源主要是以析氫腐蝕為主。
通空氣再生對(duì)脫硫液腐蝕的影響：
從上表3-4可以看出，通空氣將脫硫液再生完全后，腐蝕速率降低比較明顯，可能原因是脫硫富液中存在少量HS-對(duì)碳鋼有腐蝕作用。
脫硫液中單元緩蝕劑的篩選：
實(shí)驗(yàn)中選取A3碳鋼作為緩蝕劑篩選的實(shí)驗(yàn)材質(zhì)，以工業(yè)化脫硫液（2022-8-30）為腐蝕介質(zhì)，篩選緩蝕劑，下表中各緩蝕劑的濃度均為2000ppm。
從上表3-5可以看出，亞硝酸鈉、三乙醇胺、咪唑啉緩蝕劑、烏洛托品和硫脲對(duì)工業(yè)化脫硫液有一定的緩蝕作用，其中咪唑啉緩蝕劑的緩蝕作用最好，緩蝕率達(dá)到40.64%，烏洛托品次之，硫脲的效果稍微差點(diǎn)；但是整體上來(lái)看，這幾種緩蝕劑的緩蝕效果均不太理想，需要繼續(xù)篩選更為合適的緩蝕劑。
高效脫硫緩蝕劑—【GLT-101A】：
針對(duì)上述常用的緩蝕劑用量高、緩蝕效果差等問(wèn)題，武漢國(guó)力通開(kāi)發(fā)的新型高效緩蝕劑—GLT-101A。
該緩蝕劑不僅包含多種變價(jià)金屬、還包含N、S、P等雜原子多苯環(huán)有機(jī)物，可在設(shè)備表面形成更穩(wěn)定的鐵氧化物膜，減小腐蝕電流，增大極化阻力，通過(guò)增厚設(shè)備表面的氧化膜來(lái)減緩點(diǎn)蝕的程度，脫硫液生成的硫化物不易在此部位沉積形成點(diǎn)蝕，防止Fe3+直接與設(shè)備表面直接接觸，能夠有效降低絡(luò)合鐵脫硫液對(duì)設(shè)備內(nèi)部的腐蝕；該緩蝕劑也可使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)變性，殺掉脫硫液內(nèi)食鐵、食硫的假單胞桿菌、硫酸桿菌、鐵桿菌，減少絡(luò)合鐵體系中鐵的損耗保證脫硫液的穩(wěn)定性。
該高效復(fù)配性緩蝕劑對(duì)高含量副鹽的焦?fàn)t煤氣絡(luò)合鐵脫硫液有著顯著的抑制腐蝕的效果，對(duì)比常見(jiàn)的亞硝酸鈉、咪唑啉類(lèi)等緩蝕劑，抗腐蝕效果明顯更優(yōu)、且安全無(wú)毒環(huán)保，既可以復(fù)配在絡(luò)合鐵催化劑中使用，也可以單獨(dú)添加使用。具體的緩蝕劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表3-6。
從上表3-6可以明顯看出，GLT-101A型緩蝕劑對(duì)碳鋼的緩蝕效果非常好，即使GLT-101A型緩蝕劑的加量為200ppm時(shí)，緩蝕效果也可以達(dá)到48.41%，緩蝕效果顯著，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于咪唑啉緩蝕劑、亞硝酸鈉以及烏洛托品等常用緩蝕劑的緩蝕效果。
工業(yè)化腐蝕掛片實(shí)驗(yàn)：
為驗(yàn)證GLT-101A型高效緩蝕劑的效果，某焦化廠焦?fàn)t煤氣絡(luò)合鐵脫硫裝置復(fù)配使用濃度為500ppm的高效緩蝕劑，將A3碳鋼掛片懸掛于富液槽中，在長(zhǎng)達(dá)7天的實(shí)驗(yàn)后，取出掛片，對(duì)于緩蝕劑使用前后的A3碳鋼的腐蝕速率，結(jié)果如下表3-7所示。
實(shí)際工業(yè)運(yùn)行使用結(jié)果表明，GLT-101A可有效防止高副鹽含量的焦?fàn)t煤氣絡(luò)合鐵脫硫液的腐蝕，保證了脫硫系統(tǒng)的長(zhǎng)期、安全穩(wěn)定地運(yùn)行。
結(jié)論
GLT-101A型緩蝕劑對(duì)高副鹽含量的焦?fàn)t煤氣絡(luò)合鐵脫硫液具有非常優(yōu)異的延緩腐蝕的效果，不僅用量少、成本低、環(huán)保無(wú)毒，還能保證脫硫系統(tǒng)長(zhǎng)期、安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
熱門(mén)
Copyright 2009-2017 © www.xdqnw.com All Rights Reserved 豫ICP備2020035338號(hào)-5
現(xiàn)代青年網(wǎng) 版權(quán)所有 聯(lián)系郵箱：99 25 83 5@qq.com
