0、引言
飽和熱水塔是合成氨變換系統回收熱量的主要設備。在加壓情況下,由于塔內腐蝕介質多,工藝操作溫度高,腐蝕較嚴重。為了保證系統安全生產,國內廠家均采取了不同的水塔防腐方法,河南安陽化肥廠采用的飽和熱水塔加氨水塔防腐方法,在生產中取得了較好的效果。
1、腐蝕的原因及防腐機理
該廠以山西晉城塊煤為原料采用間歇固定床式制取半水煤氣,經常壓
脫硫及變換后,仍有H2S和CO2存在。因此,在飽和熱水塔的腐蝕中以H2S、CO2引起的電化學腐蝕為主。而氨水的加入,能有效地阻止H2S、CO2腐蝕反應的進行。
因為氨水離解出的OH-,在同等條件下與H+的結合能力與Fe和H+反應能力相比要強得多。因此,OH-與H+迅速結合形成水,阻止了H+與Fe的反應,達到了較好的水塔防腐效果。
2、氨水防腐的生產工藝控制
氨水的加入位置的確定:在生產中,在熱水塔塔底出水管排污處要進行水樣分析,在飽和塔入水管上要補加新鮮軟水,因此為了生產工藝操作控制的方便,位置位于飽和熱水塔入口管上。氨水加量的確定:OH-與H+的反應是微觀反應,無法進行生產控制,OH-濃度的宏觀表現為pH值。當循環熱水中pH值為7或大于7時,氨水對H2S、CO2腐蝕反應的抑制作用是比較明顯的。而氨水加入量大,不僅浪費了產品氨水,而且亦給污水處理加重了負擔,故控制pH值為7~9。
3、結論
飽和塔中裝填了兩段填料,一段為傳熱傳質段,一段為除沫段。歷年大修檢查表明:后者比前者腐蝕嚴重,除沫段填料每年需更換一次,而傳質段一般為2年以上。這兩段填料所處的環境基本相同,材質亦一樣,因為傳熱傳質填料與循環熱水接觸,受到加氨水塔防腐作用的保護,腐蝕輕微。而除沫段填料大部分不與循環熱水接觸而產生嚴重的腐蝕。
在多次年度大修中,飽和熱水塔均保持良好狀態,主體內件和填料均沒有明顯腐蝕現象,從未因腐蝕問題而停過車。以上可證明,加氨是飽和熱水塔防腐蝕的有效方法之一。
