硫磺回收装置腐蚀机理与防护研究
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【摘要】：硫磺回收装置的生产原料有很多的来源，所以腐蚀现象也比较杂乱，而且腐蚀是多种情况并存的，因此了解装置腐蚀位置、腐蚀形态、腐蚀机理并采取科学的防护手段对安全生产是非常有必要的。
【关键词】：硫化氢 ；腐蚀形态；腐蚀机理；防护措施
1.
硫磺回收装置腐蚀简介
1.
高温硫腐蚀
高温硫腐蚀的情况主要发生在装置的高温位置，例如：酸性气燃烧炉、废热锅炉及废热 锅炉、出口管线、尾气、焚烧炉和其废热锅炉等部位。
1.
低温硫化氢腐蚀
低温硫化氢腐蚀的情况主要发生在装置的原料气管线、原料气分液罐、硫冷凝器出口、尾气分液罐及冷却水系统和再生塔顶等低温位置。
1.
二氧化硫腐蚀
硫磺回收装置中过程气管线、尾气管线、液硫脱气管线、硫冷凝器的出口、捕集器、与过程气相连的接管易冷凝部位、烟囱等都是温度低于露点的位置，露点腐蚀和电化学腐蚀主要发生在这些位置。
4.乙醇胺-CO₂-H₂S -H₂O 腐蚀 乙醇胺-CO₂-H₂S-H₂O腐蚀主要发生在胺液系统的贫富液管线、再生塔、再生塔塔底再沸器等位置，腐蚀最为严重的部位在再生塔塔底再沸器及其出入口管线、贫富液换热器等温度较高部位。
1.
腐蚀机理
1.
高温硫腐蚀
高温硫腐蚀主要是高温含硫过程器中硫化氢、二氧化硫、硫等，如果碳钢设备温度高于二百二十摄氏度时，硫化氢遇铁生成硫化铁，硫化氢发生分解，新生成的活性硫也会与铁发生强烈反应。这对在线燃烧炉和尾气焚烧炉的内部构件如热电偶、喷嘴等位置有很强的腐蚀性[1]。
1.
低温硫化氢腐蚀
低温H2S 腐蚀是指温度不高于二百三十摄氏度的H₂S—H₂O型。硫化氢与腐蚀介质一起形成了腐蚀环境，对装置的低温部位造成严重的腐蚀。
1.
SO2露点腐蚀
过程气内含有一定的二氧化硫和一少部分的三氧化硫引起设备的低温三氧化硫和二氧化硫露点腐蚀。二氧化硫在有水和水蒸气的环境下形成亚硫酸，造成硫冷凝器、捕集器、尾气部分过程气管线、尾气部分急冷水系统及与过程气相连的接管短节位置发生腐蚀。当温度处于二百至二百五十摄氏度之间时，过程气中三氧化硫含量少，不过温度不高于一百一十摄氏度时，大部分的三氧化硫和水蒸气形成硫化氢，造成对设备的腐蚀。
硫磺回收装置腐蚀问题分析及防护措施
摘要：某炼油厂硫磺回收装置的主要作用是将H2S转化成液硫，然后进入硫磺成型装置制备固体硫磺。硫磺回收装置在各种因素的影响下，存在着严重的腐蚀问题，影响着生产装置的安全运行，本文主要分析了硫磺回收装置的腐蚀问题，并提出了腐蚀防护措施，以保障硫磺回收装置长周期稳定运行。
关键词：设备腐蚀；硫磺；回收装置；H2S
引言
在硫磺回收生产装置中，引起硫磺回收设备腐蚀的原因有许多，比如化学物质、电化学物质以及环境因素等，虽然现代硫磺回收设备在生产和设计时加入了一定的防护技术，但是在各种因素的影响之下，无可避免的遭遇到各种腐蚀的情况。随着硫磺回收设备的应用越来越广泛，解决其腐蚀问题是保证设备质量、延长设备使用寿命的重要举措。所以企业要积极的采取防护措施才能保障企业的经济利益，维持硫磺回收设备的正常使用。
1H2S腐蚀
硫磺回收装置均设置有液硫脱气系统。不同工艺包采用的脱气方案不同，原理都是使H2Sx分解为H2S，再进一步氧化为单质硫。通常采用空气作为脱气介质，空气中的氧气可以使H2S氧化为硫。液硫脱气设备的腐蚀非常复杂，一方面，液硫本身具有腐蚀性，液硫中的H2S、氧气及水等介质对腐蚀影响也很大;另一方面，不同工艺包采用的脱气方案有所不同，设备选用材料不同，腐蚀机理和腐蚀严重程度也会有所区别。
1.1H2S泄漏危害
H2S侵入人体的主要途径是鼻腔、口腔，经人体黏膜吸收比经皮肤吸收中毒更快，短时间内意外接触高浓度H2S会导致电击式死亡。H2S对黏膜的局部刺激作用是由接触湿润黏膜后形成的硫化钠以及本身的酸性所引起的，人的中枢神经对缺氧最敏感，吸入H2S后首先受到损害的就是中枢神经。
1.2典型案例 硫磺回收装置处理来自酸性水汽提和溶剂再生单元的高浓度H2S酸性气，在湿H2S环境下要高度重视管道和设备的材料选择、焊材选择和焊缝处理。
硫磺回收装置管道的腐蚀与防护
第1页共10页 4/17/2013 硫磺回收装置管道的腐蚀与防护 摘要:论述了硫磺回收装置的反应过程，分析了硫磺回收装置管道腐蚀生成的原因与部位，腐蚀的类型，提出了防护的措施与手段。并简要对比了青岛和大连两套硫磺回收装置的管道选材。 关键词:硫磺回收 管道 腐蚀 一、概述 近年来,随着国家对环境保护的重视,以及加工进口高含酸原油，硫磺回收装置越来越多，且规模趋于大型化。我公司设计的有大连27万吨/年，天津20万吨/年，青岛22万吨/年硫磺回收装置。深入研究硫磺装置腐蚀机理，搞好管道选材，节约投资费用，保证装置长周期安全运行具有重要的意义。 硫磺回收装置的工艺包主要有Tecnip工艺和Luigi工艺。都是采用Clause部分燃烧法工艺，其原则工艺流程如图1所示。 2级CLAUS反应加热器2级CLAUS反应器尾气扑集器2级硫冷凝器3级硫冷凝器尾气加热炉尾气废热锅炉加氢还原反应器急冷塔酸性气分液罐酸性气燃烧炉1级硫冷凝器1级CLAUS反应加热器1级CLAUS反应器吸收塔尾气焚烧炉酸性气酸性气过程气 自装置外来的酸性气经过酸性气分液罐后进入焚烧炉燃烧产生过程气，过程气经过三级冷凝两级反应后进入尾气加热炉，温度加热到2930 硫磺回收装置管道的腐蚀与防护
第2页共10页 4/17/2013 进入加氢反应器，过程气在催化剂作用下进一步反应后经尾气废热锅炉减温后进入急冷塔将温度降至390后进入尾气焚烧炉焚烧后排入烟囱。 硫磺装置共在三个地方发生了化学反应 1. 自装置外来的酸性气在燃烧炉，与空气按一定比例混合燃烧，反应方程如下： H2S+1/2O2→H20+1/2S H2S+3/2O2→H20+SO2 2H2S+CO2→2H20+CS2 因此从燃烧炉出来的过程气主要成份是SO2和未燃烧完的H2S。 2. 过程气在反应器里在催化剂作用下进一步反应 2H2S+SO2→3S+2H20 CS2+2H20→ CO2+2H2S 因此从Clause出来的过程气主要成份是的CO2和H2S。 3. 在加氢反应器，过程气中的SO2在2800~3300和H2混合，在催化剂作用下发生放热反应生成H2S。 SO2+H2→H2S +2H20 二、腐蚀原因及防护措施 从以上的反应过程及其反应产物可以看出,硫磺回收装置中含有H2S、SO2、CS2、COS、水蒸汽和硫蒸气等，这些气体对管道产生不同程度的腐蚀。根据腐蚀机理的不同，硫磺回收装置管道的腐蚀主要有低温硫化氢腐蚀、露点腐蚀、高温硫腐蚀及电化学腐蚀。 1. 低温湿硫化氢腐蚀 硫磺回收装置管道的腐蚀与防护
硫磺回收装置腐蚀问题分析及防护措施
摘要：在炼油化工的生产装置运行过程中，硫磺装置是非常重要的，而硫磺回收装置的酸性水罐的腐蚀问题是炼油装置的重点关注问题。硫磺车间是炼油厂的重要组成部分，炼油厂利用硫磺回收装置对化工污水和废气中的硫化氢进行回收，来制备硫磺，以达到环保要求。在制备硫磺的过程中，硫磺回收装置的酸性水罐的腐蚀情况非常严重，影响了正常的使用。炼油厂要针对酸性水罐的腐蚀情况采取合理的手段进行有效的防护措施。
关键词：硫磺回收；腐蚀；防护
前言
随着我国炼油化工企业对原油加工深度和产品质量要求的不断提高，以及国家对环保要求的日趋严格，则对污水与废气的排放要求越来越严格。一般炼油厂的采用硫磺回收装置回收炼油过程中产生的废气与废水中的 H2S 来制备硫磺。而由于硫磺回收装置的介质较复杂，并且在高温条件下反应，故硫磺回收装置有些部位易腐蚀。随着国内环保要求越来越高，硫磺回收联合装置的平稳运行也越来越受到炼油厂的重视，其中有效控制腐蚀则是该装置管理的重点与难点。
一、硫磺回收装置腐蚀机理
硫磺回收装置中设备发生腐蚀的类型主要有：H2S-H2O型腐蚀，NH4HS垢下腐蚀、冲刷腐蚀，CO2-H2O型腐蚀，H2SO4、H2SO3凝液腐蚀，高温硫腐蚀。
1） H2S-H2O型腐蚀。在H2S-H2O 型腐蚀环境中，H2S首先在水中发生电离，使水具有酸性，Fe 在 H2S 水溶液中发生电化学反应生成 FeS，引起腐蚀。湿 H2S对设备其它重要腐蚀形式是应力腐蚀破裂，主要由于H2S-H2O型的腐蚀环境使坏氢分子形成环境被破坏，导致氢原子易于渗入金属内部，引起金属氢脆和开裂， 湿H2S应力腐蚀开裂的形式包括氢鼓泡、氢开裂、硫化物应力腐蚀开裂以及应力导向氢致开裂。一般发生在应力相对集中或钢材有缺陷的部位，与设备材质的性能、受力状态等有关。腐蚀初级阶段由于 FeS 膜的形成，阻止了腐蚀的发生和发展，但在设备凝液形成和流体介质冲刷的情况下，FeS膜脱落致使管线的腐蚀速率增加。典型腐蚀部位有酸性水气体塔、溶剂再生塔塔顶气相管线、酸性气管线及塔顶回流系统，急冷塔塔盘等。
