关于脱碳工段腐蚀情况分析

关于脱碳工段腐蚀情况分析假设脱碳工段气量250Nm3/h气柜出口测得CO2含量31%左右近似估算得CO2气量80Nm3/h生产操作时溶剂（水）流量8.0m3/h实际操作吸收塔液位控制在60%，那么吸收塔底60%液位区的液体就是富含CO2的水溶液，其CO2溶度可以近似计算：C（H2CO3）=80Nm3/h÷22.4L/mol÷8.0m3/h=0.45mol/L查得碳酸一级解离常数为4.30×10-7忽略二级解离常数，计算可得吸收塔底液位区PH=3按现行的水洗脱碳工艺，储罐里的水经溶剂泵打到吸收塔顶，溶剂泵出口压力1.5MPa，流量通过调节阀控制在8.0m3/h，水经过吸收塔顶的液体分布器均匀从塔顶喷淋，与从塔底进入的沼气形成逆流，在吸收塔0.9~0.95MPa操作压力下，二氧化碳和少量的甲烷溶解在水中，二氧化碳在水中溶解电离，使水呈酸性，在吸收塔碳钢材质下形成CO2腐蚀，也就是酸性条件下的析氢腐蚀,其反应为：Fe+H2CO3→FeCO3+H2↑溶液经过管道进入闪蒸罐，在闪蒸罐里FeCO3发生水解：FeCO3+H2O→Fe（OH）2↓+CO2↑在闪蒸过程中溶解在水中部分CO2和甲烷经过减压从水中解吸出来，随着CO2解吸，水中的CO2浓度随之降低，促进FeCO3水解。经过减压闪蒸后的溶液经过管道进入再生塔顶部，在常压下进一步解吸CO2；随后溶液进入再生塔中段利用鼓风机鼓入的空气彻底解吸完全，溶液中不再含有二氧化碳。由于鼓风机的作用下，再生塔汽提段含有大量的空气，以及在水的作用下，再生塔汽提段发生吸氧腐蚀，其反应为：4Fe+2H2O+3O2→2Fe2O3·H2O再则含有Fe（OH）2的水溶液在汽提段空气的作用氧化生成红棕色Fe（OH）3。通过上述分析得出结论：1．在吸收塔和闪蒸罐主要是析氢腐蚀，再生塔和储罐主要是吸氧腐蚀。这也从我们多次更换脱碳工段的水溶液发现的现象一致，每次更换下来的水既有少量的铁锈渣滓，更多的是红棕色混浊物。2．吸收塔腐蚀最严重部分应该在塔底的液位区，其他部分均匀腐蚀。3．由于吸收塔析氢腐蚀的特点，一部分吸附氢原子会向碳钢内部扩散，进一步可能发生氢脆。