探究天然气净化厂脱硫系统防腐措施

刘兵(西南油气分公司元坝净化厂，四川 苍溪 628400)

在天然气净化处理过程中，由于醇胺方法操作起来比较安全可靠，而且对环境造成的污染也较小，所以该方法得到了广泛的应用。但是醇胺法这种脱硫方法会造成严重的设备腐蚀问题，不但对脱硫装置长时间的运作造成了一定的影响，同时容易引发安全事故。由于在醇胺法脱硫装置中存在多种腐蚀介质，在不同的装置位置上发生腐蚀的状态也较为复杂，所以应该采取科学化的综合防护措施来降低腐蚀。

1 造成管线和设备腐蚀的相关因素

1.1 温度的影响

由于CO2与H2S的存在，导致温度对腐蚀状况造成较为明显的影响。当温度比较低时，那么无论是气相还是液相其腐蚀的速率都不大，当温度升高后，腐蚀的速率也就会随之提升。

1.2 热稳定性盐的影响

即使MDEA其抗降解的能力很强，但在长时间的运行过程中，依然会产生相应的降解产物，当产生降解产物之后，其腐蚀速率会有不同程度的增加。

1.3 溶液酸气负荷的影响

当温度保持不变时，由于溶液酸气负荷的不断加大，也就是说在溶液中的CO2与H2S含量在不断上涨，这时液相与气相其腐蚀速率就会相应的提高，这种溶液酸气负荷就会相应的使设备更加快速的受到腐蚀。

2 设备腐蚀原因分析

2.1 吸收塔

由于天然气净化厂所选用的脱硫装置是双吸收的板式塔，而在处理含硫高的天然气过程中，吸收塔其腐蚀速度并没有再生塔快，原因就在于吸收塔的内部温度没有再生塔高，所以其产生的电化学的腐蚀速率就比较低。在吸收塔里，下部气体与溶液当中所含有的CO2和H2S都比上部气体和溶液中的含量要高很多，也就是说下部溶液当中的酸气负荷比上部溶液当中的要高一些。所以我们在对吸收塔进行考察时会发现，下部腐蚀的速度更快，尤其是在处理含硫高的天然气的吸收塔当中，其下部所含溶液温度往往会比上部的要高，因此在吸收塔中与溶液相接触的部分，会受到更加严重的腐蚀。

2.2 重沸器

由于受到沸腾的影响，重沸器的器壁和管束都很容易遭到腐蚀。就复式的重沸器来讲，它更容易在重沸器液面上产生严重的坑形状的腐蚀现象。此外，假如再生蒸汽当中含有较多的氧，那么很容易造成氧腐蚀。同时，选择不恰当的材料也是使重沸器管束等位置发生严重腐蚀现象的一个主要原因。

3 降低脱硫系统的有效防腐措施

3.1 材料选择

含硫量高的天然气净化厂中选择脱硫系统的相关设备时应参照ISO15156 NACE MR0175等相观标准，进而严格的对材料进行选择和挑取。对于某些含硫量高的天然气净化厂，吸收塔、再生塔和重沸器等主要设备可采用20R等低碳钢或低合金钢。但在一些易发生腐蚀的部位,如重沸器管束、重沸器酸气返回线、半贫液管线以及吸收塔和再生塔塔盘等应采用不锈钢,这样可以延长开工周期和装置寿命,减少维修费用。

3.2 设备加工制造

对于那些处理含硫天然气的相关设备而言，对其在加工过程中的热处理与焊接等方面都有着比较特殊的要求，即当设备制造完成后应对整体进行应力去除热处理，经过热处理之后的设备不可以再动焊，如果动焊就应该提前考虑局部的热处理措施。为了使焊缝的质量得到保证，避免未焊透引起焊缝断面的缺口,使受载面积发生突然变化,致使焊缝局部集中应力。当焊接壳体的纵环焊缝时，如果是双面焊，那么应该将焊缝的背面清根，而如果焊缝只能够进行单面焊接时，第一遍焊缝时可以选用能够使焊缝完全焊透的焊接方法。对于焊后的设备还应该选择超声波探伤等相应的技术对其进行必要的检查。另外，当管线或设备在经过应力去除的热处理后，还应该检测焊缝的硬度，焊缝的硬度HB不应超过200。

3.3 控制再生温度

再生塔底部重沸器的温度是表明酸气解析是否彻底的重要因素,但是温度也是加速腐蚀的原因。在实际操作中，为尽可能地降低胺液中残留的酸气,应该增加汽提蒸汽的量,而不是通过提升蒸汽压力来提高再生温度。为了有效降低电化学腐蚀，应选用0.3-0.4MPa的低压蒸汽作为重沸器热源。同时，还要定期的对重沸器管束等与高温醇胺溶液相接触的部位进行合理维护，确保将管壁上的沉积物和绣皮等完全清除掉，防止垢下腐蚀与点蚀的现象发生。

3.4 定期抽查检验溶液

醇胺脱硫溶液在运转过程中会产生一定量的降解产物和热稳定性盐，加大了对设备与管线的腐蚀。所以应该定期的对溶液进行抽查检验来确定溶液里降解产物与热稳定性盐的积累状况，一旦发现二者累积量过多，就应该加大对溶液的过滤量，以便降低溶液对设备和管线的腐蚀。

4 结语

总之，为了减少天然气净化厂醇胺脱硫溶液对设备与管线造成的腐蚀，不但要合理科学的选择相关材料，同时还要对酸气负荷在溶液中的浓度进行控制，对再生的温度进行有效控制。此外，还要对溶液定期进行抽查检验，并采取其他的有效措施防止和降低腐蚀现象发生。

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