焦炉煤气脱硫设备腐蚀速率高的原因及控制手段

焦炉煤气脱硫即脱除其中的硫化氢，同时还有氰化氢等酸性气体，由于酸性气体的腐蚀性较强，同时在生产过程中还会产生副盐，高副盐也会产生严重腐蚀，导致设备穿孔等问题，因此一般生产企业对脱硫设备的腐蚀较为关注。国内焦化厂碳钢材质的脱硫设备居多，特别是脱硫塔，除设备本身做好内、外部防腐外，还需要对脱硫工艺进行合理控制，则能将脱硫系统的腐蚀控制在较低的水平。影响脱硫腐蚀腐蚀速率，导致腐蚀速率增高的原因有很多，以下4个方面来来进行分析。

1、首先，脱硫液的碱度值直接关系到腐蚀速率大小。

即焦炉煤气中的酸性气H2S和HCN需要脱硫溶液中有足够的氢氧根（OH-）中和成偏碱性，碱度值反映溶液中氢氧根离子的多少，如果脱硫溶液的碱度值下降则酸碱中和向偏酸性趋势，脱硫液腐蚀速率则会增加，相应的增加碱度值，腐蚀速率则明显下降。一般的正常运行的系统，碱度值与溶液温度和煤气中酸性气含量直接关联。

由于运行温度增高而导致腐蚀增加的，以下举例南方某焦化厂煤气脱硫，24年1月-8月，脱硫贫液平均温度为35℃，碱度值平均为0.44mol/L,24年8月26日生产系统变化，贫液平均温度为37.7℃，碱度值平均0.36mol/L，贫液平均温度上升了2.7℃，溶液的平均碱度值则降低了0.08 mol/L，腐蚀挂片数值增加了0.2mm/s，增长接近30%。所以氨法脱硫系统运行温度升高，溶解的氨逃逸加快，碱度值下降后，导致贫液腐蚀速率增加。焦炉煤气中酸性气含量增加也将导致腐蚀增加，生产过程中，前端焦炉的配合煤硫含量增加，则煤气中硫化氢和氰化氢相应增加，但是煤气中的氨含量固定不变，这就导致煤气中酸性气硫化氢和氰化氢与氨的比值增大，酸气多氨少，脱硫溶液的碱度值将迅速降低，这是溶液碱度降低的另一个因素。当脱硫系统的工艺变化不足以维持自身的碱度值时，需要外补一定量的碱源，提升系统的碱度值到指标范围。

2、其次，在再生过程中，氧气过量导致腐蚀增加。

脱硫系统中的氧腐蚀是不可忽视的，焦炉煤气脱硫反应方程式简化后，可以理解为在催化剂作用下，硫化氢与氧气反应，生成单质硫和水并放出热量。煤气中含有多少硫化氢则需要对应一定量的氧气才能将硫化氢完全脱除，考虑到氧气的利用率，则实际中，需要控制空气部分过量。在生产负荷大幅降低到50%或者维持炉温更低状况，脱硫装置维持单系统运行，再生槽循环量需要保证再生硫泡沫浮选的最低用量，也需要维持脱硫塔的合理喷淋密度，这种情况下吸入的空气与实际脱硫需要的空气比远远过量。低负荷时，再生过程中携带过多溶解氧气进入贫液槽，增加了碳钢氧腐蚀速率，这是低负荷时，工艺不匹配导致腐蚀速率增加的问题，需要从提高溶液碱度值来弥补。

3、再次是脱硫液中的三盐腐蚀。

焦炉煤气脱硫脱硫液中的盐含量增加也是导致腐蚀增加的一个原因。三盐即硫氰酸盐、硫酸盐和硫代硫酸盐皆为含硫的化合物，在脱硫液中电离出的硫氰酸根、硫酸根和硫代硫酸根后成弱酸性，三盐增加则必定增加脱硫的腐蚀速率。控制三盐含量降低腐蚀速率，首先需要控制好脱硫反应，控制转化率，确保硫化氢在脱硫塔和反应槽内被全部转化为单质硫，从而避免负二价硫进去再生槽与氧反应产生副盐。但任何反应都不可能无副反应发生，因此在日常控制中也可以利用“零废液”技术，将脱硫液中的三盐含量维持在稳定水平，同时完全消除脱硫废液。

4、最后催化剂不稳定造成的腐蚀。

焦炉煤气脱硫催化剂的系列品种很多，如水杨酸对苯二酚、PDS、络合铁等。在运行过程中，催化剂不稳定导致催化剂中的金属失去基团保护而游离出来，与碳钢中的碳元素一起形成电化学腐蚀。催化剂为精细化工范畴，其配方在不断改进，每一批货可能主成分不变，但是辅助的成分有所不同。特别是一些小的生产企业，对产生过程把控不严格，则其催化剂的稳定性难以保证，使用其产品就存在催化剂腐蚀性增加的可能。对于此种情况，应该选择知名的、实力雄厚的、有研发能力的催化剂厂家，排除因催化剂不稳定增加系统的腐蚀。

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