变换单元洗氨塔腐蚀与防护探讨

为解决煤制氢装置变换单元变换气洗氨塔内壁及塔盘存在严重腐蚀的问题,在对部分生产企业腐蚀调研和文献调研的基础上,探讨腐蚀机理及其影响因素,确认变换气洗氨塔腐蚀属于CO₂与H₂S共同存在下的腐蚀,腐蚀的发生与H₂S浓度、CO₂分压、pH等因素相关。在变换气洗氨塔操作条件下,变换气中的氨被洗涤水吸附后,CO₂破坏了不锈钢钝化层,形成腐蚀产物保护膜,低H₂S含量可破坏腐蚀产物膜导致腐蚀加剧;随着H₂S含量增加,生成的FeS和FeS_1-x逐渐转化为FeS保护膜减缓腐蚀;当变换气中H₂S含量大于临界值,在不锈钢表面形成完整的硫化物钝化膜,从而保护金属。工业实际应用表明,变换气中硫化氢浓度为不低于5 335μg/g,相应体积浓度不低于0.35%时,变换气洗氨塔腐蚀轻微。在此基础上,对变换气洗氨塔提出了材质升级、H₂S浓度调整等方面的防腐改进措施。