焦化厂粗酚精馏塔线高温防腐产品选型
苯酚俗名石炭酸,分子式C6H5OH,比重1.071,熔点42~43℃,沸点182℃,燃点79℃。无色结晶或结晶熔块,具有特殊气味(与浆糊的味道相似)。置露空气中或日光下被氧化逐渐变成粉红色至红色,在潮湿空气中,吸湿后,由结晶变成液体。酸性极弱(弱于H2CO3),有特臭,有毒,有强腐蚀性。
自2019年年底开始,酚塔陆续出现多次塔壁腐蚀严重泄露,已威胁到塔体本身结构的安全和安全结合几次腐蚀泄露情况,腐蚀基本存在于39层塔盘以下至塔底部分。目前水处理酚回收A/B系列2台酚塔塔釜已经采取对塔釜筒体、下封头进行补焊,并贴补不锈钢板(材质2507),更换部分接管(材质:2507)等方式维持运行。
焦化厂水处理车间现有2台酚塔,配套4台酚塔再沸器,塔内输送介质为粗酚,设计压力为0.2Mpa工作压力塔顶0.002Mpa,塔釜:0.032Mpa,设计温度250℃,工作温度:200-205℃,塔顶小于70℃,塔内件40层,原设计塔体采用Q345R-S30408(3400*18+3/16*3)的复合材质。
从苯酚的腐蚀性来看,还不至于将sus316腐蚀穿透。但从已出现的腐蚀现象分析,物料中肯定存在其他强腐蚀性的介质。物料来源于煤化工产生的粗酚,因此可以推测物料中存在氯、硫、氰、氨等介质,特别是氯离子引起的穿孔腐蚀是一种最为常见的现象,与现有腐蚀现象基本符合。
氯离子腐蚀是一种经典的电化学腐蚀和闭塞电池自催化腐蚀机理,表面电化学腐蚀是起因,而自催化腐蚀则是加速穿孔过程。
氯离子具有离子半径小、穿透能力强、能够被金属表面吸附的特点。氯离子容易吸附在钝化膜上,把氧原子挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合形成可溶性氯化物,使钢铁新机体裸露在电解质中会促使钢铁形成电化学腐蚀。钢铁中的铁元素的电位较低,渗碳体的电位较高,在电解质溶液的作用下,构成了以铁为阳极,渗碳体为阴极的微电池网络。在阳极区,铁原子失去电子,以自由状态的铁离子进入溶液,金属铁被溶解。在阴极区,阳极区的电子经钢铁本体流到阴极,溶液pH值<4,溶液中氢离子获得电子,被还原为氢气。阳极产物铁离子与阴极产物氢氧根离子先生成氢氧化亚铁,再进一步被溶液中的氧气氧化为氢氧化铁(即铁锈)。
通过腐蚀机理分析,以防氯腐蚀为主,综合考虑苯酚的溶胀性、其他介质的腐蚀性、以及设备使用的温度和压力、材料成本等各种因素,建议采用湖北志盛威华公司生产的耐温400℃的ZS-711无机防腐涂料进行防腐。