壳牌煤气化装置的常见腐蚀及对策
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【摘 要】壳牌煤气化装置比较常见问题就是较易腐蚀，这就需要探析常见腐蚀并制定应对措施。本文阐述了壳牌煤气化装置工作原理，进而探究了常见腐蚀以及应对措施。
【关键词】常见腐蚀；对策；壳牌煤气化装置
1、前言
如今，煤炭资源使用较广的即为壳牌煤气化装置，该技术具备气化效率高、适应性广及污染少等优势，如果在全国合成甲醇与氮的合成上广泛使用。但是随着普及使用，壳牌煤气化装置中不足之处逐渐暴露出来，比如螺旋给料机出故障、气化炉被堵渣及激冷气气管线腐蚀等等，这些都会影响到该装置正常运行，致使设备发生故障或者失效。因此探析装置中常见腐蚀以及对策就具有现实意义。
2、煤气化装置工作工艺
实施上，该装置主要是由7个单元与公用工程7个单元，其装置整个工作流程如下图所示：
上图之中1为气化炉，2为合成气冷却器，3为废热锅炉，4为急冷管，5为输气管。首先将干磨粉经磨碎——干燥——加压之后通过工艺烧嘴送入到气化炉中，并在炉中和水蒸气混合之后产生了部分氧化，而气化的压力保持在3～4.1Mpa，而气化的温度要保持到1400～1600摄氏度，经过高温之后气体就通过气化炉的出口与激冷循环气混合，冷却到了900摄氏度左右，通过输气管一起送入到合成气的冷却器中。而通过废热锅炉将热量回收之后，将合成的气温降到了340摄氏度左右，送入除灰工序实施干法除尘，并通过湿洗法将气体洗涤之后送进后续工序做净化处理，这样就能够合成甲醇、氨等各种产品。同时大部分熔渣排入到气化炉的底部，并经过淬冷形成微小玻璃颗粒，再通过除渣系统除掉。
3、壳牌煤气化装置的常见腐蚀与对策
从上面的工艺流程可以看出来，气化装置在整个合成过程中十分重要。如果不能够稳定运行必然影响生产，因此就要分析其常见的腐蚀以及应对策略，确保该装置正常工作。
3.1激冷气压缩机的腐蚀以及对策
1）腐蚀原因探析
相关人士从激冷气压缩机的腐蚀产物中提取一部分进行分析，其主要的腐蚀化学物FeS 以及各种硫化物、氯化铵结晶物质以及铁碳酸盐。对这些物质进一步探析发现，导致发生腐蚀现象主要根源在于：
①其实在原料煤里都包含有氯、硫等各种元素，通过高温合成之后就极易产生出H2S、NH4Cl、HCl、H2CO3等各种腐蚀物质，再通过循环输送，就能够直接腐蚀该压缩机；②在入口之处采用了湿法及干洗除尘进行洗涤后就会产生出2股冷热气体混合，事实上如果混合气体上的温度低于了200摄氏度，比NH4Cl的露点温度，必然导致氯化铵发生露点腐蚀；③在停开车中以及停车期间，压缩机的温度突然降低，必然有一些水蒸气开始冷凝，致使局部出现液相环境，给发生腐蚀创造出了条件，自然就会出现各种腐蚀现象；④压缩机中使用了较多的碳钢或者不锈钢材质，比如在该机进口处上缓冲罐采用了316L的材质来除沫网，而这种不锈钢十分敏感氯离子，很容易出现氯化物的点腐蚀以及晶间腐蚀，进而在有水环境下合成了CO2产生碳酸物质。在这种环境下，严重腐蚀了压缩机系统，必然影响到该气化装置，让该循环系统被腐蚀泄露，或者产生出各种腐蚀物堵塞管道而结垢，致使该装置出现故障，气化炉发生联锁跳车，还易造成安全事故发生。
2）处理措施
针对这种腐蚀现象，很多相关人士都在致力于改进中，具体的改进以及保护措施如下：
①升级材料；为了有效抵御腐蚀采用了825材料，这种材料具备了较好抗氯化物腐蚀性能，但是在升级材料上还要考虑到成本、使用工艺介质、焊接性能及各种环境条件等多个方面因素。目前升级材料上使用了最优方案使用了碳钢+825的复合管；②除雾器的丝网上使用了825材料；③改进相关的设计及操作；要防止进口管线发生腐蚀，就要控制进口温度达到205摄氏度之上，防止循环系统靠近NH4Cl而发生腐蚀，还要增强进口管线伴热保温，避免管线中出现液相析出。同时还要加强停车之处吹扫次数，增长吹扫的时间，将系统中的内积水排尽，清除掉腐蚀环境，尽可能降低装置上腐蚀管线的速度，增长装置的使用寿命。
3.2合成气在洗涤之时出现腐蚀以及对策
1）腐蚀原因探析
对于气化装置上一个重要工序就是湿法洗涤，也是关心着关键设备正常运行，同时还涉及到合成产品质量优劣。从研究发现，如今许多壳牌煤气化装置中的洗涤塔出现了腐蚀，致使后续工程出现故障，最终只能够停产检修。从各种研究分析来看，发现洗涤塔都是被碱腐蚀以及氯化物的结晶所腐蚀。而且对这些污垢根本不能够使用物理方法进行清洗，许多单位都是采用了低压蒸汽清除碱垢。事实上出现碱垢大都是因为NaOH碱溶液添加过多，导致碳钢因为电化反映而被腐蚀，进而就在洗涤器中存下了大量结垢，减低了洗涤效果。如果碱量没有按照标准添加，一旦处于高温环境碳钢就会发生碱脆现象。并且装置在运行之时还发现，在洗涤塔底、管道的竖直段以及水平段弯头焊口处发生泄漏，这些点肉眼不可见，但是在小孔四周出现晶体状的物质，研究分析发现属于氯离子的晶间腐蚀。
2）处理措施
①使用抗碱腐蚀的计量器，对碱液的假如严格控制，进而确保碱液的使用量要准确，提防出现碱垢，在开停之时还要加热N2来吹扫洗涤塔，增加吹扫次数和力度，并定期对管道中腐蚀物进行清洗，扫除腐蚀的环境；②对于循环水要严格控制PH值，控制在6.5～8.0环境下，增加其补水量，同时还应该将氯离子控制在1×10-6mol/L的范围内，提防发生氯化物间的腐蚀；③如果工艺条件允许，还要使用合适防腐蚀的缓蚀剂，采用这些试剂减小腐蚀的反映速率，进而降低腐蚀的防护作用。同时还要对工艺指标严格控制，要依据实况升级设备与管道材料，尽量使用低碳钢来防止氯化物中晶间的腐蚀。
4、结束语
总而言之，壳牌煤气化装置中的腐蚀不仅仅只有上面几个现象，几乎买个组成部件都可能发现腐蚀现象，这就需要操作人士变操作边观察边思考，分析出现腐蚀现象的根源，进而采取有效的改进措施，确保壳牌煤气化装置正常运行。
参考文献
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