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1、? !年大氮肥 】田琶#阮 %#9左右,相对腐蚀率偏高。表5某厂尿素合成塔各运行周期的平均年腐蚀率,川运行时间腐蚀部位 上部中部下部5尿素合成塔的腐蚀 特点尿素合成塔整体表现为内部衬里 的均匀腐蚀。但从整个合成塔所涵盖的腐蚀类别来 看,尿素合成塔中包括的腐蚀类别很多,除整个衬里的均匀腐蚀外,还有其他多种腐蚀形式? 材质时,其腐蚀速率一般为;5一;? %订 :在4 ;9左右 的负荷下运行时,腐蚀率一般在; 4,川以下。而使用同样材质,在二氧化碳汽提工艺中,尿素合成塔的年腐蚀速率一般为=% %扩。这主要是两种工艺控制;5年之前5望拓一5; # 1 8舰田? 85;一? 又;?; 5伪;57 5;5
2、6 ;? 5?;伪56;57 ?注以下时,温度变化对不锈钢腐蚀的影响较小。但温度在5 一? 8时,腐蚀速率将增加=一6倍。由于不锈钢的材料不同,其耐高温的区别也比较 大。如 尿素合 成 塔 中常用的=5? ?尿素级 8不锈钢? 8)%7。正常生产中,一般控制温度不允许超过54 4。实际运行表明,当温度高于5 44时,设备的腐蚀明显加快。在尿素工程设计中,对主要材料的使用温度 有 明确规定川,而二氧化碳汽提工艺设计的氨碳比为?4 。操作温度相同,都是塔顶温度不超过5 44。正常运行时二氧化碳汽提工艺设备的腐蚀速率一般也比氨汽提工艺的年腐蚀速率高。停车封塔时,封塔时间二氧化碳汽提工艺要求一般不允许
3、超过? 6,而氨汽提工艺一般可封塔6 4以上。?=水碳比?摩尔比8水碳比增高,设备腐蚀程度增 大。系统水碳比增高时,系统 的水量相对增多,溶液浓度变小,增加了9。向系统加人一定量的双氧水 代替空气,以减少二氧化碳压缩机的生产负荷,提高生产能力是可行的。但对于氨汽提工艺而言,设计本身要求仇中的氧含量浓度控制比较低,一般体积含量为;? 9一;= 9。如果增加一套加双氧水系统,用双氧水代替一定量的空气,由于减少 的空气量比较少,改造的实际意义不大。但在封塔停车期间,有条件时定期向系统加人一定量的双氧水,对减缓封塔期间设备的腐蚀有利。? 硫含量硫具有强还原性,原料二氧化碳气体或空气中的硫,无论以有机硫
4、还是无机硫的形式进人尿素合成系统,在高温高压下进行水解和一系列氧化还原反应后,最终的结果都是将金属氧化膜破坏,使金属表面产生严重的活化腐蚀。大型尿素生产装置,设计原料仇气中的硫含量指标为蛋.,%+耐。若将指标控制在,州耐以下,操作使用得当,一般运行5 左右,尿素合成塔的衬里不会有太大问题。在一些中小型以煤为原料的合成氨、尿素生产厂中,对气中的硫含量控制有一定难度,指标一般定为簇巧,唱时。实际运行中经常出现硫含量严重超标现象,甚至生产出带色尿素,设备腐蚀非 常严重。尿素合成塔一般在5 ;内将会出现不同的故障,严重者使用一则报废。当二氧化碳气中含有少量的硫时,适当增加氧含量可以减缓硫的腐蚀性,如表
5、? 衰仇中硫含(与加饭皿的关系总硫吨一,氧体积含量,9?5;5;5;?; 5;5 ?5加氧无用如果原料二氧化碳 气的硫含量超过巧,官衬,已形成的氧化膜也将逐渐被破坏掉:若原料二氧化碳气的硫含量超过5; ;5 5娜衬,在%一 内,就会将氧化膜完全破坏掉,并出现带色尿素:如果硫含量浓度增加,氧化膜被破坏的时间更短。当金属表面的钝化膜被破坏后,设备的腐蚀速率将是正常时的几百倍甚至上千倍,此时设备每运行%,对设备腐蚀的损坏程度,比正常运行几个月还要严重。所以,一旦 出现带色尿素,应立 即停车。否则,对设备造成的损害将是惨重的。?7氯离子含量氯离子是导致应力腐蚀的主要元素,当大量的氯离子聚集在金属表面时
6、,就容易产生应 力腐蚀,从而导致设备裂纹破裂或断管。运行 中要严格控制尿素甲铰液、蒸汽、冲洗水等介质中氯离子的含量,尽量防止和避免应力腐蚀现象的发生。停车时,严禁使用生水?生活水、消防水、雨水、循环水等8冲洗尿素高压设备,并要求尿素合成塔试压用水氯离子含量落 ;5;一“:高压换热器试压氯离子含量?= ;5;一“:蒸汽中氯离子含量;、) 一“:冷却水中抓离子含量蕊% , %+几?无缓释剂8。? 4介质流速介质流速是导致冲刷腐蚀的主要因素之一为减缓冲刷腐蚀,设计时应适当增大管径,以减缓介质在设备内的流速,以高负荷状态下 不致于使金属表面的钝化膜受到破坏为原则图。在气?汽8液共存的列管或管道内,由于
7、介质对管壁的冲蚀更为严重,设计中需要充分考虑这些因素。=结束语尿素合成塔是尿素生产的关键设备,只有充第5期杨中鲁尿素合成塔的腐蚀特点与防腐蚀分析分认识和掌握尿素合成塔的腐蚀规律和影响因素,才能减缓或避免一些不必要的腐蚀情况发生。工艺操作人员也只有在充分认识影响尿素合成塔的腐蚀因素之后,在正常生产和停车处理 中,才能避免盲目操作,杜绝设备严重腐蚀现象的发生。参考文献袁一,尿素北京化学工业出版社,%卯7韩文安金属在尿素介质的腐蚀北京中国科学技术出版社,公拟8 刀 & 1 / & 3如+及恤心? #刀切飞, 灿几及认王姐伽即肠,侧,乃卯咭,6 7? 种8 盆“1 (%吮. #, ( .( #. ,
8、#(珑., () . #?,(, +( #. , ,2 ,田司) . . ) . ( ) 画, +耐 ( , ,2 ( . 刚) ( !( # ,. 1刃,2 , +) #_# ,( _ # ,2) # ( , .旋3研,如 , _ #) (#), ,(# ( ,写产乙, 心 , 2, 之写产,破 , 产,碑,“弓产 、产, 己,产,己,己大化肥企业要做好四方面工作大化肥企业通过近几年的内部改制,调整原料结构、产品结构以及扩能改造等一系列改革措施,目前已初步走出低谷,但从长远看仍未彻底摆脱困境。业内专家提出,中国大化肥发展面临机制、原料,价格和产品结构等四个方面的制约,大化肥企业必须注意做好原
9、料结构调整、开展节能增产技术改造、延长装置运行周期和调整产品结构四个方面工作。% 8要加快大化肥装置原料结构调整。目前制约有些大化肥企业生存和发展的瓶颈是原料结构不合理,所以这些首先要尽快改造原料路线。我国缺油、少气、有煤,从国家能源供应安全和可持续发展的战略角度出发,必须发展替代油工程,实行“二一三”战略,即由煤或天然气作原料制合成气,再由合成气制氨、甲醇、含氧化合物和烯烃。因此,中石化6套大化肥?湖北枝江、湖南洞氮、安徽安庆、南京 金陵8的煤代油工程是符合国家能源战略的,已进入工程建设的关键时期,预计今年建成投产。中石 油在有条件的地区进行“油改气”项目改造,乌石 化化肥厂、宁夏化肥厂“油
10、改气”项 目陆续实施,进一步降低厂生产成本,提高了企业竞争力。还有一些石化企业同时具有炼油、化工、合成氨装置,是“油化氨”一体化的企业。炼油装置副产的焦化干气、催化干气、劣质渣油、石油焦等产品可以用作合成氨装置的原燃料:合成氨装置可以向炼油装置供应氢气、向化工装 置供合成气和液氨。充分发挥一体化优势,对降低整个”油化氨”企业生产成本有积极意义。? 8应用新技术,加快节能增产技术改造。我国许多大化肥企业已经或正在利用 国内外先进技术进行节能增 产技术改造,并取得了良好效果。例如以天然气为原料的云天化已完成尿素装置增产 犯9的技术改造,改造后在提高产量的同时,物耗、能耗降低,尿素生产成本进一步下降
11、,经济效益和环境效益显著。目前,大庆石化等厂也正在实施增产 匆9的技术改造。一些以渣油为原料的工厂如镇海炼化公司,因气化炉用渣油价格上涨导致亏损,之后开发了利用 渣油及催化油浆进炼油厂溶剂脱沥青装置,用脱油沥青作为气化炉原料的工艺技术,降低了生产成本,企业走出了困境。= 8加强运行管理,提高运行周期。如赤天化引进的二氧化碳离心式 压缩机因各方面原因,长期以来运行周期最长仅54 42。通过加强运行管理,使安全长周期运行达到别抖2。宁夏化肥装置,通过多年技术改造,加强运行管理,尿素装置实现长周期运行7抖2,创国内国类装置最高纪 录。中石化安庆分公司经过多年实践,对尿素装置紧急停车过程事故危险进行分析研究,制订出在最短时间内以最少 的人员安全正确处理好紧急停车过程的对策,对于今后消除危险、防止事故、实现装置长周期安全生产十分有益。6 8适应农业需求,化肥品种向多元化发展。应继续提高高浓度化肥比重及化肥复合化率,发展农业专用肥、工业有机肥和高效控制释放肥:适当发展大颗粒尿素,以适应掺混肥料的发展需要,还要 因地制宜发展尿素的二次加工和加强农化服务,提高肥料利用率。本刊
