变换气脱硫塔腐蚀原因分析

大修期间检查发现变脱塔发生较为严重的腐蚀，生产技术科组织相关人员进行了专门的原因分析、同行业厂家进行交流并咨询了有关专家。通过调查形成如下报告。

经过调查认为变脱一般发生腐蚀设备主要有再生槽、贫液槽和部分压力管道（液相），但有的脱硫塔和出塔气体分离器也发生腐蚀现象（广西鹿寨、广西柳化、江苏恒盛、山东明水，河南泰丰、河北承德大银等），脱硫塔腐蚀的部位主要是塔内内件（填料支撑、分布器）、塔的下封头（使用焊接封头的焊缝部分腐蚀比较严重）、部分液相管道。使用的催化剂品种较多，一般有栲胶、MSQ、钛氰钴、ADA（KCA）及生化络合铁法（DDS）。

1、变脱溶液控制不达标 变脱溶液分析数据

PH 日期 指标 1月24日 2月17日 3月18日 4月18日 5月17日 6月22日 7月22日 8月26日 9月23日 10月21日 11月18日 12月23日 8.0～8.8 8 8.2 8 8.3 8.0 8.0 8.1 8.2 8.2 8.2 8.2 8.2 Na2CO3 g/L ≥0.8 1.48 1.91 2.54 1.9 2 2.0 1.9 3.16 2.4 2.2 1.7 1.9 NaHCO3 g/L 供参考 25.37 29.4 28.9 26.4 28.7 29.2 29.4 41.88 27.2 37.4 32.6 25.4 总碱度 mol/L 0.3～0.7 0.33 0.39 0.39 0.35 0.38 0.38 0.39 0.56 0.37 0.49 0.42 0.34 总钒 g/L 0.5～0.9 0.52 0.54 0.63 0.54 0.55 0.57 0.76 0.88 0.58 0.56 0.51 0.5 悬浮硫 g/L ≤0.3 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 0.03 0.01 未检出 栲胶 g/L 0.9～1.8 1.28 1.22 1.15 0.9 1.41 1.35 1.12 1.63 1.26 1.22 1.27 1.27 电位 mv 供参考 63.5 60 62 67 67 72 69 74 69 69 69 69 NaHCO3/ Na2CO3 供参考 17 15 11 14 14 15 15 13 12 17 19 13 从上表看出溶液各项数据均落于指标范围内，未发现有超指标的

现象，截至大修该指标已经执行了近10年，从前几次的大修检查情况看未发生严重的腐蚀问题，但也出现小面积的坑蚀及分布器、再分布器的一般腐蚀。

但经过与专家的沟通及文献资料查询，认为还存在其他溶液控制方面的问题有待进一步改进。如脱硫副反应产生的Na2SO4能增强腐蚀能力，据实验数据表明，溶液中Na2SO4量超过40mg/L，腐蚀能力将快速增加，半脱进行溶液分析时就进行了硫代硫酸钠的分析。对于溶液分析频率每月一次能否准确反应出溶液的运行性状，值得商榷。对于由于栲胶含量不足造成变脱塔内无法形成保护膜，溶液总碱度低易产生腐蚀的问题应采取应对措施。

因此针对可能存在的问题，技术科提出如下对策：首先是增加分析频次，由每月分析一次修订为每周分析一次，以避免溶液分析频次带来的分析数据无法真实反馈溶液性状的问题；其次要求在溶液分析时增加硫代硫酸钠项目，以判定是否由于硫代硫酸钠累积后造成溶液硫酸根累积的腐蚀，根据分析结果定期置换；再次调整溶液组分，将栲胶溶液总碱含量由0.3～0.7mol/L调整为0.45～0.9mol/L,栲胶含量由0.9～1.8g/L调整为1.2～2.0g/L。

附专家看法：黄高工建议适当提高总钒、栲胶含量，加软水对变脱液进行置换等可减轻变脱的腐蚀；专家周总工认为变脱液PH值偏低，其主要原因是硫代硫酸钠高的原因，而增加变脱液在塔内的停留时间（提高液位或增设缓冲槽）可降低硫代硫酸钠的生成。

2、工况变化造成

本次大修检查饱和热水塔的腐蚀情况，原本认为经历两年一次的大修，饱和热水塔的腐蚀会加剧，但从检查情况看反而较以往大修检查时的腐蚀减轻。说明变换饱和热水塔的水质管理较往年有较大提升，特别是技术科在要求车间执行饱和热水塔PH值检测点有热水塔变更于饱和塔排污后，系统腐蚀明显减少。是否由于变换的腐蚀减轻，腐蚀后移到变脱？

变脱大修前进出口H2S控制情况

年份 月份 5 6 7 201* 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 201* 6 7 8 9 10 11 12 1 201* 2 3 变脱进口H2S含量(mg/m) 29.89 42.35 37.70 36.70 34.59 37.62 42.31 47.98 46.03 46.06 46.52 48.41 46.07 42.43 40.05 40.02 40.30 41.97 42.71 39.94 40.58 40.21 41.81 3变脱出口H2S含量(mg/m) 3.77 5.84 5.26 5.11 5.00 5.20 5.55 5.61 5.53 5.24 5.27 5.43 5.11 5.07 4.92 5.05 5.23 5.56 5.43 5.22 5.57 5.10 5.53 3备 注 可能对变脱塔产生腐蚀的介质主要是硫化氢等酸性物质，通过分析比较201*年、201*年变脱塔进出口硫化氢的生产数据，硫化氢均稳定于40～50mg/m3，出口硫化氢也基本控制在6 mg/m3以内，没有发现异常的波动。

3、生产管理未及时跟上

生产管理未跟上的主要节点表现为除了溶液指标控制之外的生产操作、塔器常规检查预防等原因。

从本次塔器腐蚀状态来看，主要发生在塔壁、分布器、塔底气液界面，腐蚀面积大、情况较为严重。综合分析腐蚀原因认为塔壁腐蚀的诱因是塔分布器腐蚀后造成溶液偏流，塔壁局部无法得到溶液的覆盖，未经脱硫的变换气在潮湿的环境下，硫化氢、二氧化碳呈现酸性，导致塔壁的腐蚀；腐蚀区域明显的位置在气体进口对角侧，与发生腐蚀的原因分析吻合。

塔底液面处整圈腐蚀的原因，主要为：在湿式氧化法脱硫系统中，所用的溶液都是电解质溶液，溶液的流动处和静止处会由于浓度的差别形成浓差电池而造成电化学腐蚀。塔壁液面交界处存在量硫膏及结晶产物，因此可以判定塔底液面处整圈腐蚀的原因是由于液面控制长期控制在一个位置造成的。

通过上述原因分析，我们认为腐蚀产生的主要原因是生产管理未及时跟上造成的，首先是我们对溶液分布器、再分布器的腐蚀未引起高度重视，以往大修检查发现分布器的腐蚀处理不到位，部分已产生腐蚀的分布器没有采取足够的措施进行更换或修复，在历经两年一次的大修周期后造成较为严重的后果，引发了分布器的塌落，从而导致液体分布不均匀，造成了塔壁腐蚀；其次虽然已经发生了半脱塔液面交界的塔壁腐蚀，相关部门针对液面交界处的塔壁进行重点监测，但没有检测到腐蚀迹象，说明我们的检查还不到位。特别是液位控制长

期控制于45~50%，在这个位置造成了腐蚀的必然。 变脱塔运行数据：

大 修 前 大 修 后 时间 3.11 3.21 4.1 5.11 5.21 6.1 液位% 48.29 50.00 52.00 45.00 45.01 45.01 温度℃ 36.76 37.60 39.68 39.77 39.01 38.79 压力MPa 0.732 0.735 0.732 0.734 0.743 0.739 变脱泵电流A 228.00 214.84 215.96 206.00 210.91 214.88 备注 2#泵 1#泵 1#泵 2#泵 1#泵 1#泵 针对以发生的腐蚀问题，我们采取的措施为:

气体分布器更换，塔内三层液体分布器及支撑槽钢更换，塔体修补后，塔内防腐。虽然在本次大修对塔内进行了防腐处理，但在生产管理上还需进行检查与监测相结合的技术管理，特别要利用小修机会轮流对各个分布器、塔底液面交界处进行有效的检查。同时要求液位控制进行不同时间执行不同液位操作指标，避免长期同一液位操作所带来的塔壁液面交界处的腐蚀。