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辉制甲醉顶目低温甲醉洗装雷尾气管道前选型

    充州煤业榆林能化公司60万}a甲醇项目以煤和空气为主要原料,采用水煤浆加压气化技术制备粗合成气,经部分耐硫变换、低温甲醇洗净化得到满足甲醇合成要求的精制合成气,再经合成和精馏得到精甲醇。

    低温甲醇洗装置采用德国鲁奇的低温甲醇洗脱硫脱碳技术,进人低温甲醇洗装置变换气中的COZ体积分数达到31.3%。变换气中的CO:气体经过吸收、解析、洗涤等过程后,系统满负荷运行时通过尾气烟囱排放的尾气量可达11. 6万m3/h,压力(A)为0. 188 MPa,温度为6. 6℃。工艺软件包中尾气的成分体积分数见表1。

    在进行系统设计优化的过程中,本着满足使用及节约成本的原则,对在此环境下(弱酸性、常温常压)的管道选材进行充分的调研论证基础上,榆林能化公司相关技术人员提出了使用在给水和煤矿上广泛使用的一种涂塑钢管的建议,复合管的基体材料选用普通碳钢管,钢管内外衬为高分子PE材料。

    (1)二氧化碳介质中含水量的影响。介质中水分是影响二氧化碳腐蚀的一个至关重要的因素。二氧化碳的腐蚀发生从根本上说是由于水对钢铁表面的润湿作用。二氧化碳溶解于水中后,在金属表面形成了电解质溶液,即:COZ +HZ O-HZ C03,从而构成了金属的电化学腐蚀的基本条件。溶液中电离出的H+作为Fe腐蚀反应中的一种主要阴极去极化剂,增加金属的腐蚀速度,且随着压力的增大,水分增多,二氧化碳溶解度也大幅度增加。

    (2)温度的影响。温度小于60℃,二氧化碳的腐蚀比较严重。资料及相关文献表明,温度大于100℃,腐蚀却很少发生。温度对尾气管道腐蚀的影响,更主要的表现为在临界温度附近的影响。

    (3)压力的影响。在压力较低时,二氧化碳的腐蚀相对较轻微。压力较高时,腐蚀会加速。随着压力的增加,二氧化碳气体溶解于水的幅度也增加,使阴极去极化过程加快,从而大大增加腐蚀速率。低温甲醇洗装置尾气管道运行压力较低,故压力的影响可以忽略。

    (4)流速的影响。随着流速加快,HZ CO,和H+等去极化剂能更快地扩散到电极表面,使阴极去极化增强,腐蚀产生的FeZ+迅速离开金属表面,阻止金属表面保护膜形成,并且对已形成的保护膜起破坏作用,形成活化一钝化微电池,从而使腐蚀速率大大增加。气体携着液体强烈地冲击钢铁表面,产生强烈的液击,导致严重的冲刷剥蚀。

    (5)管道材料的影响。碳钢的基体组织为铁素体(Fe)和渗碳体(Fe3 C ),当碳钢表面浸在碳酸溶液中,形成微电池,其中铁素体电极电位较低,成为微电池阳极,渗碳体则为阴极。阳极过程是铁素体溶解受到腐蚀,即:


    通过相关技术人员论证分析,徐塑复甘铡瞥市场价格仅为不锈钢管(304L)价格的1/3,在弱酸工作环境中尾气排放管道采用涂塑复合钢管代替不锈钢材质(304L)是可行的,并且可大大降低投资成本.延长管道的使用寿命。
    为确保使用钢塑复合材料管的可靠性,委托了专业厂家进行制作并做了相关的试验,最终确定低温甲醇洗装置二氧化碳尾气排放管道采用涂塑复合钢管,安装工程材料见表20
    具体加工要求如下:
    (I)设计条件:压力(G ) 0. 3 MPa,温度60℃;