粗甲醇对设备的腐蚀
2014-08-31周建成张永先
周建成, 张永先
(1. 神华宁夏煤业集团煤化工公司甲醇厂;2. 神华宁夏煤业集团煤化工公司甲醇厂,银川 750021)
1 装置概述
神华宁煤甲醇厂(一套22.8万吨/年),甲醇精馏装置预精馏塔回流泵P-1002A在4月25日发现有异常响声,经拆检后发现蜗壳筋板、叶轮、后轴承体及耐磨板腐蚀严重。由于各部件腐蚀严重,机泵轴向窜量大,将机泵含碳化硅材质的轴套、滑动轴承套及推动盘组件端面有不同程度的破损。各部件具体问题为:
(1)叶轮腐蚀穿孔,叶片腐蚀变薄,口环间隙经测量单边为1.2mm(大于规定值0.4mm)。
(2)蜗壳筋板腐蚀掉3mm左右。
(3)后轴承体安装滑动轴承处腐蚀严重,已经无法卡住轴承。
(4)耐磨板穿孔螺栓单头螺母处经腐蚀摩擦变薄,叶轮与耐磨板配合间隙大。随后更换叶轮、后轴承体、耐磨板轴套、滑动轴承套及推动盘组件。
P-1002A泵为大连海密梯克的屏蔽泵,屏蔽泵是一种把泵和电机连在一起,电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上,利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开,转子在被输送的介质中运转,其动力通过定子磁场传给转子。输送的介质为预塔回流槽(D-1009)中水含量为15%的粗甲醇,经事后分析在2月1日至4月25日间,出口压力从0.6MPa掉至0.5MPa,出口压力的下降表明机泵叶轮口环间隙及耐磨板与叶轮配合间隙过大,液体在机泵内回流量过大,导致机泵出口压力低。在2月至4月期间机泵打的介质PH值分别为5.01、4.6、5.12、5.26、4.68、5.7、4.67、4.76、5.15、4.58、4.62、4.24(见图),平均值在4.8左右。此分析样为每周分析一次。溶液PH值过低,对设备腐蚀大。
粗甲醇中因含有甲酸甲酯、乙酸乙酯呈酸性,甲酸是有机酸中最强的酸之一,腐蚀性也最强。碳钢是一种混合物,主要由碳和铁组成。碳的硬度较高,碳含量越高,硬度越高;碳含量越低,低硬度越低。酸中的氢离子可对其中的铁产生腐蚀,变成铁离子,从而溶解,因此对碳钢有腐蚀。对金属及金属氧化物来说,PH值越低,腐蚀性越强,金属及金属氧化物与氢离子反应,生成金属离子及氢或水,对铁来说,水中含盐量高则导电性提高,铁中碳铁原电池反应也增强,金属腐蚀加快。
通过以上分析,我们制定出两个办法:
(1)由于粗甲醇对碳钢的腐蚀性强,我们联系大连海密梯克密封泵有限公司后,将叶轮材质改为不锈钢。
(2)从碱液泵出口配管至预塔回流系统,通过对预塔回流槽加碱液(NaOH溶液),提高P-1002A输送介质的PH值,减少酸腐蚀。
经过改造后,P-1002泵在5月至11月运行稳定,出口压力稳定在0.6MPa。D-1009增加碱液入料后,PH值基本控制在6.5左右(见图)。
2 小结
粗甲醇对碳钢有很大的腐蚀性,提高粗甲醇PH值有益于减轻设备的腐蚀。不锈钢材质有很好的耐腐蚀性,对装置区内走粗甲醇的管线及设备,要多加注意,定期测厚,防止腐蚀泄露。屏蔽泵的出口压力是检测机泵运行稳定的很重要依据,在平时的生产中要时刻注意机泵出口压力的变化,出现压力下降要仔细分析,对机泵及早拆检,防止轴弯曲及定子屏蔽套磨损。
[1]孙百亚.甲醇的精馏工艺过程控制及改进[J].化学工程与装备,2011(06).
[2]王建辉.浅析低温甲醇洗装置中的腐蚀及预防措施[J].大氮肥,2010(03).
[3]何永昌.氨厂和甲醇厂的腐蚀问题[J].石油化工腐蚀与防护,2012(04).