CO2精脫硫和加氧防腐——水溶液全循環(huán)法尿素生產(chǎn)安全、節(jié)能、降耗、增產(chǎn)和環(huán)保淺析
作者/來源:程忠振(中國五環(huán)化學工程公司,湖北武漢430079) 日期: 2006-04-30 點擊率:1489
我國現(xiàn)有的一百多套中小型水溶液全循環(huán)法尿素生產(chǎn)裝置在安全、能耗和環(huán)保方面存在著諸多問題,有待改進。作者在此進行專題討論,提出改進措施和建議,供讀者參考。
1 硫是尿塔不銹鋼襯里腐蝕的主要原因
尿塔襯里材料一般為00Cr17Ni14Mo2MoD(改進型,尿素級),新材料表面有三層氧化皮。經(jīng)過出廠前酸洗除去了外層的Fe2O3和中間層的Fe3O4,保留了與金屬接觸的內(nèi)層。這是以Cr2O3為主的氧化層(鈍化膜),在一定的尿素生產(chǎn)工藝條件下它具有經(jīng)濟合理的腐蝕速率,通常在0.1mm/a以下。
我們知道,若尿素產(chǎn)品為白色,則含F(xiàn)e量小于1×10-6,而紅色尿素含F(xiàn)e量大于36×10-6。出一次紅尿素事故,表明對襯里腐蝕是十分嚴重的。例如某廠在近兩年內(nèi)常常出現(xiàn)紅尿素,經(jīng)過檢測,尿素襯里減薄了1.5mm。出現(xiàn)這種情況,是由于氨廠改燒高硫煤,而脫硫系統(tǒng)未能及時改造和完善,送入尿塔的原料CO2含硫量超標的緣故。
硫(H2S和COS)對不銹鋼表面鈍化膜的破壞機理如下:
HS-會從表面氧化層奪走[O],生成SO42-。HS-和SO42-與膜下金屬元素發(fā)生化學反應,生成金屬鹽。這樣從破壞氧化膜的完整性開始到金屬材料出現(xiàn)均勻腐蝕。所以要嚴格控制原料CO2....