殼牌煤氣化裝置的常見腐蝕及對策

崔述敏

摘 要：就目前我國煤炭市場的現狀來看，使用最多的煤氣化裝置是殼牌煤氣化裝置，所以針對殼牌煤氣化裝置進行研究，對于整個煤炭市場中的企業而言，都具有重要的意義。隨著殼牌煤氣化裝置使用率的提升和普及度的提高，殼牌煤氣化裝置的使用問題逐漸暴露出來，尤其是腐蝕問題的產生，需要我們予以關注和重視。本文首先闡述了殼牌煤氣化裝置工藝概述，然后對殼牌煤氣化裝置的常見腐蝕與對策進行了探討。希望能夠為相關人員提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：殼牌;煤氣化裝置;腐蝕;對策

基于節能環保的生產背景，工業領域積極探索如何提高能源利用率，減少能源損耗的方法，獲得了不錯的成效。其中，殼牌煤氣化裝置的研發和應用，具有廣闊的前景。殼牌煤氣化不僅能源轉化率高，而且煤耗低，不會產生廢棄物料外排的情況，是企業產業升級的主要方向。但是，殼牌煤氣化裝置應用時，常見腐蝕問題，影響著其效能的發揮，因此要采取有效的措施，做好防范和應對。

1 殼牌煤氣化裝置工藝概述

1.1 殼牌煤氣化裝置工藝主要流程

殼牌煤氣化裝置的主要構成包括氣化爐、合成氣冷卻器、廢熱鍋爐、激冷管、輸氣管等。在殼牌煤氣化裝置運行當中，需要先將碎煤磨成煤粉，然后進行干燥和加壓處理，將其輸送到氣化爐當中，與氧氣及水蒸氣的混合物反應，發生部分氧化反應，同時將氣化的壓力保持在3MPa～4.1MPa，溫度保持在1400℃～1600℃。經過高溫處理之后，氣體在激冷氣入口與激冷循環氣混合，被冷卻到900℃，然后通過輸氣管被送到合成氣冷卻器中，之后經過回收、除塵和洗滌，合成甲醇、氨等產品。其他熔渣會排泄到氣化爐的底部，經過淬冷形成微小玻璃顆粒，通過除渣系統清除。

1.2 殼牌煤氣化裝置工藝主要特點

氣化爐的結構較為復雜，一般情況下，氣化爐、輸氣管、合成氣冷卻器三個部分都是連接成為一個整體的，而在激冷段、輸氣管、合成氣冷卻器上共計裝有58個敲擊器，由于需要動靜結合，因此使其密封存在較大的難度。在煤氣化裝置中，存在著較多的疲勞設備，所以管理難度相對較大，同時在氣化裝置中，其儀表點、復雜邏輯和控制回路較多，使得儀表管理以及工藝控制的難度大大增加。最后，粗煤氣的成分較為復雜，而且粗煤氣是濕氣，所以又增加了腐蝕和泄漏的概率。

2 殼牌煤氣化裝置的常見腐蝕與對策

2.1 激冷氣壓縮機的腐蝕以及對策

2.1.1 腐蝕原因探析

為研究腐蝕產生的原因，提取腐蝕產物進行分析，發現腐蝕化合物很多，包括FeS和各類硫化物等。對其進行深入分析，獲得腐蝕的原因：第一，使用的原料煤中，含有氯元素和硫元素等，經過高溫合成后，很容易產生各類腐蝕物質，如，H2S和HCL等，經過循環輸送后，會造成壓縮機的腐蝕問題。第二，在裝置入口位置，運用濕法工藝和干洗除塵，經過洗滌處理后，極易產生冷熱氣體混合。若其溫度沒有超過200℃，極易使得氯化銨產生露點腐蝕。第三，當殼牌煤氣化裝置停開車時，或者停車期間，機組中的壓縮機，其溫度會出現突然降低的情況，使得部分水蒸氣出現冷凝的情況，使得局部產生液相環境，為腐蝕問題的發生營造了“良好的環境”，造成各類腐蝕問題。第四，壓縮機設備的原材料，以碳鋼或不銹鋼材質為主，對氯離子很敏感，極易引發氯化物的點腐蝕問題，或者晶間腐蝕問題，在有水環境中，極易產生碳酸物質。此環境下運行，使得壓縮機系統極易被腐蝕，進而影響氣化裝置運行效果，使得循環系統出現腐蝕泄漏的情況。除此之外，裝置運行產生的各類腐蝕物，經過長時間堆積后，極易堵塞管道，引發結垢問題，使得裝置產生故障，氣化爐出現聯鎖跳車，進而造成安全運行事故。

2.1.2 處理措施

針對這種腐蝕現象，很多相關人士都在致力于改進中，具體的改進以及保護措施如下：第一，升級材料;為了有效抵御腐蝕采用了825材料，這種材料具備了較好抗氯化物腐蝕性能，但是在升級材料上還要考慮到成本、使用工藝介質、焊接性能及各種環境條件等多個方面因素。目前升級材料上使用了最優方案使用了碳鋼+825的復合管;第二，除霧器的絲網上使用了825材料;第三，改進相關的設計及操作;要防止進口管線發生腐蝕，就要控制進口溫度達到205攝氏度之上，防止循環系統靠近NH4Cl而發生腐蝕，還要增強進口管線伴熱保溫，避免管線中出現液相析出。同時還要加強停車之處吹掃次數，增長吹掃的時間，將系統中的內積水排盡，清除掉腐蝕環境，盡可能降低裝置上腐蝕管線的速度，增長裝置的使用壽命。

2.2 合成氣在洗滌之時出現腐蝕以及對策

2.2.1 腐蝕原因探析

對于氣化裝置上一個重要工序就是濕法洗滌，也是關心著關鍵設備正常運行，同時還涉及到合成產品質量優劣。從研究發現，如今許多殼牌煤氣化裝置中的洗滌塔出現了腐蝕，致使后續工程出現故障，最終只能夠停產檢修。事實上出現堿垢大都是因為NaOH堿溶液添加過多，導致碳鋼因為電化反映而被腐蝕，進而就在洗滌器中存下了大量結垢，減低了洗滌效果。如果堿量沒有按照標準添加，一旦處于高溫環境碳鋼就會發生堿脆現象。并且裝置在運行之時還發現，在洗滌塔底、管道的豎直段以及水平段彎頭焊口處發生泄漏，這些點肉眼不可見，但是在小孔四周出現晶體狀的物質，研究分析發現屬于氯離子的晶間腐蝕。

2.2.2 處理措施

具體的改進以及保護措施如下：第一，做好堿量的控制。對于合成氣洗滌過程中產生的腐蝕問題，可采取的方式較多，其中效果最佳的為堿量控制。具體措施如下：首先，控制堿量。煤氣化裝置運行問題的防范，要從多個方面入手。采取抗堿腐蝕的計量器設備，開展精準測量，避免堿液添加量過多，引發堿垢問題。采取此措施，能夠有效應對洗滌腐蝕問題。其次，煤氣化裝置開停環節，除了適合增加N2的加熱次數外，同時還需要做好洗滌塔的吹掃處理，結合裝置實際情況，合理增加吹掃的次數以及力度。在煤氣化裝置運行管理工作中，選擇適合的時間，做好管道中含有的腐蝕物清除，保證設備處于正常的使用狀態。第二，合理控制工藝。煤氣化裝置腐蝕問題的防范和控制，要從工藝角度出發，采取有效的措施。在確保工藝正常運行的前提下，使用具有較強防腐蝕性能的緩蝕劑，延緩腐蝕問題產生的速度，提高抗腐蝕性能。除此之外，要做好各項工藝指標的把控以及控制，優選高質量的材料以及設備工具，提高抗腐蝕性能水平。第三，加大防腐蝕技術的研究力度。從煤氣化裝置使用實際來說，腐蝕問題是長期困擾企業的難點，需要加大防腐蝕技術的研究力度，提出有效的防腐蝕方法和手段，進而有效解決。這需要充分調動一線作業人員的創新積極性，使其能夠注重觀察，了解腐蝕問題產生的原因，采取相應的技術措施加以應對，提高防腐蝕整體效果。在生產管理工作中，發揮激勵機制的作用，調動相關人員的研究動力，使其從工藝角度出發，對各個環節產生的腐蝕問題，進行深入探索，總結應對措施。

結束語

綜上所述，加強對殼牌煤氣化裝置常見腐蝕問題的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的殼牌煤氣化裝置防腐過程中，應該加強對其關鍵環節與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學性。

參考文獻

[1]韓曉龍.殼牌煤氣化裝置的常見腐蝕與措施分析[J].山西化工.2018（04）

[2]夏多亮.殼牌煤氣化裝置的常見腐蝕及策略[J].山西化工.2018（01）

[3]段磊.激冷氣壓縮機入口管道腐蝕問題探討[J].大氮肥，2016（21）