腐蝕防護NG HUC1601低溫甲醇洗吸收塔的材料選擇馬洪光孫緒軍侯欽利(兗州煤業(yè)榆林能化有限公司陜西榆林719000)【摘要】本文簡要介紹了甲醇生產(chǎn)工藝中關(guān)鍵設(shè)備甲醇吸收塔的結(jié)構(gòu)特點和該設(shè)備在甲醇生產(chǎn)中的作用,重點介紹了如何進行吸收塔的材料選擇,對吸收塔板材的選用作了詳細的對比?！娟P(guān)鍵詞】吸收塔材料選用低溫材料1吸收塔在工藝流程中的作高,再生熱耗少,操作費用低,能用和結(jié)構(gòu)特點綜合脫除氣體中的H2S、COS、CO2溶液不起泡、不腐蝕,H,S濃縮簡工藝氣體凈化是甲醇生產(chǎn)過單等優(yōu)點,屬于先進的凈化技術(shù)程中的重要環(huán)節(jié),目前國內(nèi)甲醇目前被大型甲醇廠普遍采用。生產(chǎn)所采用的主要凈化工藝主要吸收塔作為低溫甲醇洗系統(tǒng)的關(guān)鍵核心設(shè)備,承擔著脫除工有低溫甲醇洗法( Rectisol)、聚乙二藝氣體中HS、CO2的任務,結(jié)構(gòu)圖醇二甲醚法( Selexol法、NHD法)MEDA法、栲膠法V法)、惠醌二見圖1。段I、Ⅱ、Ⅲ為CO2吸收磺酸鈉法(ADA法)等。低溫甲醇牲段,段Ⅳ、Ⅴ為HS吸收段。法使用冷甲醇作為酸性氣體吸收液利用甲醇在-60℃左右的低溫2材料選擇下對酸性氣體溶解度極大的物理特性,同時分段選擇性地吸收原吸收塔設(shè)備數(shù)據(jù)表如下表1所料氣中的H2S、CO2及各種有機碗示。從表1可以看出,吸收塔的操等雜質(zhì)。該法具有溶劑吸收能力作壓力高、操作溫度低,工作介質(zhì)大,溶液循環(huán)量小,氣體凈化度復雜、均為易燃易爆,中度危害介質(zhì)。因此該設(shè)備的材料選擇是合適將直接影響到設(shè)備的安全運行。在目前中國煤化工低溫容器作者簡介制造材料主要有國標牌號中國煤化工NDR,AME牌號的馬洪光(1976一)工程師,主要從事化工設(shè)備管理工以及SS304等奧氏體CNMH可供選擇,除了200901百油畫化工迎高39{蝕防護表鋼板在-70℃的溫度下可證Akv≥設(shè)備總高■同時,根據(jù)GB150-98第1號修塔體分段改單,“09 MnNiDR厚度上限由60mm塔體段數(shù)段I+II段段IV分段定義C02洗C2冷洗段脫硫段改為100mm(鋼板)預洗段從以上各方面來看,O9 MnNiDR介質(zhì)富甲醇,凈化氣富甲醇凈化氣富S甲醇,變換氣富憶S甲變換氣是可以滿足C601吸收塔的選材要分段高度m求的,但是,設(shè)計方考慮到該材質(zhì)內(nèi)徑m在-60℃的工作環(huán)境下,已經(jīng)接近操作溫度(最低,362857141.0061863.636821其理論的極限低溫-70℃,安全裕最畫.)·C4.014285714量不足,且業(yè)主對國產(chǎn)09 MnNiDR操作壓力(最厚板的質(zhì)量抱有少量顧慮,所以低/最高)5.63/5.645.65/556/570570/57最終并未以09 MnNiDR作為c601MPa(g吸收塔的主體承壓材料。設(shè)計溫度(最低最高)℃0.3750.37522SA537腐蝕成分HCN,H2S, C02, HCN,該材料是一種壓力容器用并NH3, COS經(jīng)過熱處理的碳錳硅鋼板,分為氫蝕壓力Pa(a)3.80年-39·c3.051在-21·c2.506在-16·c2.523在-14·cCl、C2、CB3三個等級,已經(jīng)在化表2工行業(yè)得到了廣泛的應用,Cl1的化學成分(%)沖擊試驗熱處理狀態(tài)為正火,Cl2、Cl3的熱標準鋼號S板厚溫度A處理狀態(tài)為淬火+回火。在低溫容器行業(yè)中,Cll、C2應用的最為廣GB3531-19960 MnNiDr≤0.025≤0.0206~60≥27泛,而其中又以SA537C12居多。GB3531-1996第1號修改單0 MnNIDR≤0.020≤0.0156-60低溫甲醇洗技術(shù)的專利商為≥27業(yè)主提供的PDP中C601吸收塔的Q/WG(ZB)05KGD4≤0.020≤0.010≤60≥31主材就推薦選用SA537Cl1。根據(jù)ASME標準,SA537在厚度64mm<8l6MnDR因使用溫度限制(30mm以GB3531-1996《低溫壓力容器用低≤75mm時,工作溫度可達到-60℃,上時僅能使用到-30℃)外,其余合金鋼鋼板》及第1號修改單的差在厚度75mm<6≤100mm時,工作材料在適當狀態(tài)下均可以作為本別中,同時對比國外標準,我們已溫度可達到-46℃,如果高沖擊功設(shè)備的承壓主材。經(jīng)可以看到,目前國產(chǎn)09 MnNiDr值,可用到-68℃。的主要性能指標已經(jīng)優(yōu)于國外同業(yè)主及設(shè)計方均認為該材料2.1 09MnNiDR類鋼號(表2)。同時,在容標委的在C1601吸收塔的使用環(huán)境下低溫0 9Mn NiDR鋼板已經(jīng)是我國于建議下,武漢鋼鐵公司、舞陽鋼鐵安全裕量不足,且如果單獨定制1991年自行研制成功的-70℃級的公司、重慶鋼鐵公司等鋼板生產(chǎn)高沖擊功值的鋼板,國產(chǎn)成品率低溫壓力容器用鋼板,目前在國廠均制訂了技術(shù)指標優(yōu)于GB講囗刷相對成本相對過高,故內(nèi)得到了廣泛使用,性能優(yōu)良。經(jīng)標準的企業(yè)標準。以09MnN中國煤化工議的整個塔體過多年的生產(chǎn)應用及改進,在板為例,在武鋼的企業(yè)標準CNMH方案。SA203丹要設(shè)酯2a001腐蝕防護LRUSHIFANG地GrD的化學成分及機械性能如表3所示?；瘜W成分%U飯性能拉仲實23SA203厚度(m)■厚度(m)Ps≤50>50≤50>50該材料是按照 ASME SA20/kn≤0.7|。.0.0350050.150.40.35325-|>5sA-203M標準(等同于 ASTM A203A203M-93)生產(chǎn)的一種低溫碳鋼,共分為A、B、D、E、F五個等級,化學成分其中A、B等級含N量225%,而P度(mD、E、F三個等級含N量35%,故[>6業(yè)內(nèi)又將此鋼材歸為35N鋼。而0s20708005以下00以下0403以下3235>0>5450D、E兩種等級的板材則是化工低溫設(shè)備制造最常用的材料。SA203要用35N鋼,則必須使用奧氏體了多家相關(guān)企業(yè)的實際操作情況GrD的化學成分及機械性能如表4不銹鋼以替代35Ni。最終確定了采用兩種母材制造的所示按照H2S腐蝕理論可解釋為,方案,即上半部(設(shè)計溫度-60℃)在ASTM和AWS標準中,對鋼中的鎳含量會降低它在含硫化采用SA203GD,下半部(設(shè)計溫度3.5Ni板材及焊材的低溫韌性規(guī)定氫溶液中對應力腐蝕開裂的抵抗45℃)采用SA537CL1。其中為Aky-101≥27(此值為三個試力。原因是鎳對陰極過程的進行SA537CL1在采購時要求沖擊試驗樣的平均值,其中還規(guī)定了兩個有較大的影響。含鎳鋼析氫過電溫度為-60℃。應大于27J,另一個允許偏低,但位最低,氫離子很容易在含鎳鋼如此一來既保證了全塔的低不得低于20J)。且在ASME標準中表面放電成為氫原子并滲入鋼內(nèi),溫安全,又避免了 HISSC對筒體的明確說明,“鋼板的最大厚度僅受其結(jié)果是鋼對氫的吸留作用加強,破壞,圓滿解決了C1601吸收塔的化學成分滿足規(guī)定機械性能要求導致金屬應力腐蝕開裂的傾向性選材問題。能力的限制”,并規(guī)定了,符合提高。而整個過程又在容器工作ASME標準的D、E兩種等級的板材壓力及材料內(nèi)在殘余應力的作用25板材訂購的具體技術(shù)要求最大厚度為100mm,而通過計算吸下,和硫化物應力開裂的破壞過為了確保吸收塔的使用安全收塔的最大厚度為98mm,程相互影響,相互促進,最終導致我們和設(shè)計人員一起認真討論研SA203GrD可以滿足使用要求。但是材料破壞。故吸收塔也不能整體究,對及SA203GrD的板材訂貨又在專利商提供的PDP中提出以下采用全部采用SA203GD進行制造。提出了具體的技術(shù)要求:觀點:從可選材料中可看出,只有(1)SA537CL1在設(shè)計溫度低于-60℃時,適SA537CLl和SA203GrD最有實際選(a)鋼板供貨狀態(tài)為正火處理用的材料是35鎳鋼。在具有腐蝕用價值,但各自又存在不利因素。狀態(tài)。性的HS工作環(huán)境中35N鋼對SA537CL在-60℃的設(shè)計溫度下(b)鋼板化學成份除應符合HSSC比碳鋼更為敏感。然而在溫安全裕量不足,而SA203GrD在高SA537的規(guī)定外,對下述組成有如和的H2S工作中,像低溫下甲醇/于-30℃時會發(fā)生HsC下限制HS工作,關(guān)于HSC,35Ni鋼就C≤0.12%;P≤0020%;S≤沒有什么不利的地方。對于在H2S24最終方案0.015%;CE≤0.43工作中的35N鋼規(guī)定了一個溫度為了能夠適應CJ6V凵中國煤化工沖擊試樣主軸線方上限,即-30℃。由于冷態(tài)工作和全部設(shè)計工況,經(jīng)過CNMHG料的主軋制方向。高于-30℃的酸氣工作的發(fā)生,需對各種問題的詳細交流,并開昏聞鋼夜的刀字性能試樣應進行模擬200011百地化工設(shè)畫|41腐蝕防護焊后熱處理,模擬焊后熱處理恒(c)拉伸、沖擊試樣主軸線方(f)逐張鋼板均應按SA-578的溫溫度為590℃,保溫5小時向應垂直于材料的主軋制方向。要求進行超聲波檢測,驗收標準(d)鋼板應逐張做夏比Ⅴ型缺鋼板的力學性能試樣應進行模擬為C級口沖擊試驗焊后熱處理,模擬焊后熱處理恒試驗標準:SA-370,試樣取溫溫度為590℃,保溫5小時。3結(jié)束語樣方向為橫向;試驗溫度為-60℃;(d)鋼板應逐張做夏比V型缺當試樣尺寸為10×10×55m口沖擊試驗本文通過對低溫設(shè)備吸收塔時:三個試樣平均值≥27J;單個試驗標準:SA-370,試樣取樣材料選擇的介紹,闡述了吸收塔試樣最低值≥20J。方向為橫向;試驗溫度為-101℃在甲醇生產(chǎn)工藝中的作用和結(jié)構(gòu)(e)鋼板經(jīng)機加工、焊接和焊當試樣尺寸為10×10×5mm特點,通過技術(shù)比較合理的選擇后消除應力熱處理后,熱影響區(qū)時:三個試樣平均值≥27];單個的該設(shè)備的主材。目前該設(shè)備已的硬度值≤245HV10;材料實測常試樣最低值≥20J經(jīng)制造完畢并安裝到位,準備投溫抗拉強度應滿足δb≤585Mna。(e)鋼板經(jīng)機加工、焊接和焊入生產(chǎn),具體使用效果待項目投(f)逐張鋼板均應按SA-578的后消除應力熱處理后,熱影響區(qū)料試車后進一步驗證。要求進行超聲波檢測,驗收標準的硬度值≤245Hv10;材料實測常為C級。溫抗拉強度應滿足δb≤585Mpa。(2)SA203GD(a)鋼板供貨狀態(tài)為正火加回L參考文獻火熱處理狀態(tài),供貨鋼板的回火「1陳壽萬,朱壽民.ASME規(guī)范低溫用鋼材料指南溫度不低于595℃,且不小于0.5小時回火。2|秦曉鐘,賈志忠.低溫壓力容器用鋼板標準簡介中國鍋爐壓力(b)鋼板化學成份除應符合容器安全2002,18卷,第四期:16~17.SA-203的規(guī)定外,對下述組成有如3ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范1998(含A99)目材料下限制:C≤0.2%;P≤0015%;「4]GB150-1998,鋼制壓力容器S≤0.010%;CE≤043中華壓力管道網(wǎng)是中國化工經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展中心和中國化工報社主辦,服務于國內(nèi)壓力管道行業(yè)權(quán)威的門戶網(wǎng)站,依托網(wǎng)絡平臺、豐富的資訊和強力的網(wǎng)站推廣,為中小企業(yè)搭建誠信的供需平臺,提供全方位的服務。中華壓力管道網(wǎng)擁有豐富的媒介資源,能為商業(yè)用戶和最終消費者提供及時、全面、準確、權(quán)威的行業(yè)新聞、產(chǎn)品、技術(shù)、應用和市場信息,是壓力管道生產(chǎn)企業(yè)推廣商務應用、產(chǎn)品及方案、進行市場調(diào)查、提升品牌形象的專業(yè)首選網(wǎng)站。聯(lián)系人:彭萬里手機:15901208482網(wǎng)站:中華壓力管道網(wǎng)電話:010-59795339-8001網(wǎng)址:www.51gd.com.cn傳真:010-64915386郵中國煤化工CNMHG42)要工設(shè)畫|20901