浅析乙二醇装置腐蚀及其防护

2022-09-10

乙二醇的生产多会用到高温高压的反应, 会使腐蚀的发生变得更加简单与普遍, 导致设备的大量腐蚀。造成设备使用寿命的大幅缩短。虽然目前对于乙二醇设备腐蚀情况有了一定的处理方法, 但是腐蚀问题还是十分严重。所以, 对乙二醇造成设备腐蚀原因进行分析, 针对腐蚀发生的原理以及腐蚀发生最严重部位的研究, 提供针对性的意见, 对降低乙二醇生产成本, 装置的平稳运行, 具有重要的意义。

1 乙二醇设备腐蚀造成的原因

1.1 乙二醇生产原理

乙二醇的生产过程是一种比较代表性的化工生产过程, 通过将乙烯、氧气、稳定气体、适量的抑制剂组成混合气体, 通过在固定床反应器列管中的银催化剂发生反应生成环氧乙烷, 然后在经过水洗、汽提、除碳、水合的过程生成乙二醇。这样生成的乙二醇含量较低, 一般要在经过多次的水蒸发过程, 提高含量最终到80%以上, 然后输送至粗乙二醇存储槽中。再生产环氧乙烷的同时副反应会有乙醛的生产, 乙醛会反应生成一氧化碳和水, 同时会有一定量的甲酸以及乙酸的生成。从生产的经验来看, 目前生产乙二醇装置中, 在多效蒸发器以及蒸发器再沸器腐蚀最容易发生, 造成装置损坏最为严重。

1.2 乙二醇装置腐蚀原因分析

1.2.1 有机酸腐蚀

有机酸的腐蚀一般是由甲酸和乙酸造成的。在反应生成环氧乙烷的同时必不可少的会生成一定量的甲酸以及乙酸, 生成的两种副产物酸会和环氧乙烷一起, 经过汽提、乙二醇反应和多效蒸发的过程, 造成了设备的腐蚀, 尤其对于碳钢类设备影响最为严重。

有机酸造成腐蚀会受到许多条件的影响, 其中包括浓度、温度、酸碱度等等。有机酸的含量越多、温度高、酸度大就会对设备腐蚀越严重, 其中, 有机酸对设备的腐蚀受到温度影响效果最为明显。

乙二醇生产设备中的蒸发部件会受到腐蚀影响最严重, 蒸发的主要作用就是对乙二醇进行浓缩, 在进入蒸发系统的气体中含有机酸, 随着气体的不断浓缩, 有机酸含量也在不断增长, 而且蒸发系统处的温度比较高, 所以腐蚀现象也比较严重。

1.2.2 氯化物应力腐蚀开裂

针对有机酸对于碳钢类设备腐蚀严重的问题, 可以更换使用奥氏体不锈钢设备, 能够较好地解决设备腐蚀的问题, 但是却出现了设备开裂的问题, 在实际生产过程中, 多效蒸发器很容易出现开裂的问题。一般认为, 这种蒸发器的开裂是由于氯化物的应力腐蚀造成的, 过去设备中由有机酸造成严重腐蚀的位置, 通常也是造成氯化物裂纹最为严重的部位。

2 乙二醇装置腐蚀防护措施及建议

2.1 工艺控制

通过定期的更换催化剂、增加设备中的脱除装置等工艺改进, 尽量避免副反应的发生, 较少生成的CO2、有机酸、醛类等, 通过降低混合器中酸性物质含量, 减少腐蚀的发生。

2.2 表面处理

为了避免由于冲刷造成的设备腐蚀问题, 如果设备材质进行升级有一定困难时, 一般采用表面处理的方式进行处理, 来提高设备的抗腐蚀能力。当使用防腐涂料时, 应该考虑温度、流速的影响, 防止表面防腐涂料脱落造成的问题。

2.3 加强腐蚀监测

一般情况下, 腐蚀多化工生产设备造成的影响相比较炼油设备要小很多。所以造成了对化工生产过程中对设备腐蚀的监管力度较小, 检测方式过于简单, 不能及时对生产造成的设备腐蚀情况进行评价。通常的检测手段包括腐蚀介质的检测、腐蚀挂片的检测以及定点的检测等方式。伴随着目前化工设备腐蚀现象的日益严重, 加强对设备腐蚀情况进行及时的检测, 更加全面的对设备腐蚀情况进行反映, 通过对设备腐蚀情况的检测, 能够有效的减小腐蚀状况的发生。

在进行实际生产过程中, 通过安装在线的腐蚀检测设备, 健全腐蚀在线检测系统, 能够及时的对设备腐蚀情况进行检测。通过对腐蚀挂片等技术指标的检测, 能够及时有效的检测腐蚀情况, 通过对腐蚀情况及时反馈, 随时调整生产工艺, 使得腐蚀问题得到了一定程度的解决。

针对目前乙二醇生产设备的特点, 需要对塔顶回水进行检测, 同时在线检测回流水中的酸碱值、铁离子含量、有机酸含量等数据, 能够及时的处理收集的数据, 对生产供给进行调整, 较少腐蚀发生。除此之外, 需要在腐蚀发生比较严重的位置, 例如塔顶、塔底以及再沸器位置进行及时的检测, 同时注意腐蚀可能造成的发展趋势, 同时增加在蒸发器、干燥器以及冷凝器的在线监测, 及时的发现腐蚀造成的设备管壁变薄的情况, 及时处理, 减少安全隐患。

3 结语

由于乙二醇生产设备腐蚀会对生产过程造成巨大的影响, 增加生产成本, 同时也会造成安全隐患, 所以对乙二醇生产设备的抗腐蚀工作进行加强, 进行合理的防护, 注意设备结构的调整, 合理选用材质, 进行合理的防腐手段以及进行设备表面的处理, 能够及时有效的较少设备腐蚀问题, 能够有效的降低生产的成本, 避免对安全生产造成的隐患。

摘要：乙二醇作为工业生产中的重要原料, 对国民经济发展有着至关重要的作用。目前的乙二醇装置的运行情况, 容易发生蒸发器的腐蚀, 本文通过对目前乙二醇装置运行情况的介绍, 分析了蒸发器腐蚀的情况以及腐蚀造成的原因, 并且针对腐蚀的发生, 提出具体的意见, 减少腐蚀的发生, 降低运行成本。

关键词：乙二醇,腐蚀,防护