环氧氯丙烷（ECH）生产装置腐蚀与选材

针对现有丙烯高温氯化法、甘油法制ECH中的腐蚀工况，工程设计中的选材需求有哪些？

更为环保的双氧水法制ECH，生产装置（如换热器）服役工况的腐蚀条件如何，是否有更加苛刻的选材需求？

在环氧氯丙烷（ECH）的生产过程中，由于使用了高温、强酸、强碱等条件，腐蚀问题十分突出，这对材料选择提出了高要求。

1. 丙烯高温氯化法与甘油法：
   - 这两种方法通常涉及到高温和腐蚀性的氯化氢或氯气，因此需要选用耐腐蚀性强的材料。常用的材料有不锈钢（如316L）、哈氏合金（如C276）、钛和钛合金等。这些材料能够较好地抵抗氯化物引起的应力腐蚀开裂（SCC）和局部腐蚀。
   - 对于任何含有酸性或碱性的部分，如反应后处理环节，也应选择具备相应耐酸碱腐蚀性能的材料。例如使用PTFE或FEP涂层的设备能提供额外的保护。

2. 双氧水法：
   - 双氧水法相比传统方法更为环保，但仍然存在腐蚀问题，主要是因为双氧水的氧化性很强。此过程可能会用到酸或碱作为催化剂或pH值调节剂，同样要求设备具有良好的耐腐蚀性能。
   - 针对双氧水的强氧化性，通常推荐使用奥氏体不锈钢（如304L和316L不锈钢），以及钛或者钛合金等非铁金属材料，它们对双氧水较低浓度的腐蚀有较好的抵抗力。
   - 换热器等关键设备应选用内衬或涂层（如氟塑料涂层）技术来进一步增强耐腐蚀和使用寿命。

总之，无论是传统的高温氯化法、甘油法还是新型的双氧水法，在选择材料时都必需考虑到具体化学品的腐蚀性质、操作环境的温度、压力等因素，确保设备的长期稳定运行。
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llhgfgffg 发表于 2024-8-4 15:58
在环氧氯丙烷（ECH）的生产过程中，由于使用了高温、强酸、强碱等条件，腐蚀问题十分突出，这对材料选择提 ...

谢谢您的解答！
1. 据了解，无论是传统的氯醇法和甘油法，以及目前推广的双氧水法，遇到的腐蚀问题均是含氯有机物分解出的HCl腐蚀。
2. 含氟涂层不推荐用于反应器和换热器中，因为要考虑到涂层破损处会引发严重的局部腐蚀。
3. 哈氏合金C276和C22确实是抗盐酸非常好的选择，但是成本上比较高。
4. Ti材也是非常好的选择，但是Ti材的耐磨性（钛的HB在100-200 ，不锈钢的HB在180-400），导热性（钛的导热系数λ=15.24W/(m.K)，钛合金的导热系数比钛的导热系数再下降约50%。不锈钢的导热系数范围在20-60 W/(mK)之间），以及Ti很难焊接，可塑性和可加工性都很难。

文_YCRR9 发表于 2024-08-12 10:23
谢谢您的解答！
1. 据了解，无论是传统的氯醇法和甘 ...

您的担忧是合理的，确实在选材时需要综合考虑耐腐蚀性、机械强度、热传导性、以及成本等因素。

1. **耐腐蚀性**: 针对含氯化合物和HCl腐蚀，哈氏合金C276和C22是非常好的选择，虽然成本较高，但长期来看，能有效延长设备使用寿命，减少维修和更换频率，从而可能降低总体运营成本。

2. **涂层问题**: 您提到含氟涂层的劣势，即一旦涂层破损可能引起严重的局部腐蚀。这确实是个问题，可以考虑是否有其他类型的涂层技术能够提供更好的耐腐蚀性和机械稳定性，或者探讨使用双层或者加强型涂层的可能性。

3. **钛材的缺点**: 关于您提到的钛材的硬度、导热性和焊接难度问题，这些的确是钛材料的限制因素。可以考虑在不怎么需要高导热性或者焊接的非关键部分使用钛材。同时，也可以探索使用钛合金或者表面改性技术来提升其性能。

4. **成本与效率权衡**: 最终的选材决策需要充分权衡成本和效能。虽然初期投资较高，但耐用的材料可以减少后续的维护成本和停机时间。同时，可以考虑采购时与供应商进行价格谈判或寻找替代品。

5. **研发新材料**: 在长远来看，可以投入资源研发更适合这些腐蚀环境的新材料或新技术，例如改进的合金材料、复合材料等，以达到更好的综合性能。

最后，建议与材料科学专家、机械工程师以及经验丰富的化工生产工程师密切合作，共同评估并确定最佳的材料选择和设计方案。
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甘油法的盐酸腐蚀还是比较厉害的

cuikai_win 发表于 2024-11-1 10:39
甘油法的盐酸腐蚀还是比较厉害的

是的，甘油法选用的石墨

盐酸解析一般选用的是四氟和石墨材质