腐蝕防護(hù)LFUSHI FANGHUC1601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(jiǎn)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1點(diǎn)和該設(shè)備在甲醇生產(chǎn)中的作用,重點(diǎn)介紹了如何進(jìn)行吸收塔的村料選擇,對(duì)吸收塔板材的選用作了詳細(xì)的對(duì)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(fèi)用低,能用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)綜合脫除氣體中的H、COS、CO,溶液不起泡、不腐蝕,H2S濃縮簡(jiǎn)工藝氣體凈化是甲醇生產(chǎn)過(guò)單等優(yōu)點(diǎn),屬于先進(jìn)的凈化技術(shù)程中的重要環(huán)節(jié),目前國(guó)內(nèi)甲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)有低溫甲醇洗法( Rectisol、聚乙-的關(guān)鍵核心設(shè)備,承擔(dān)著脫除工藝氣體中HS、CO2的任務(wù),結(jié)構(gòu)圖醇二甲醚法( Selexol法、NHD法)、見(jiàn)圖1。段I、Ⅱ、Ⅲ為CO2吸收MEDA法、栲膠法∩V法)、蒽醌二磺酸鈉法(ADA法)等。低溫甲醇洗段,段Ⅳ、V為H2S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(duì)酸性氣體溶解度極大的物理特性,同時(shí)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H、CO,及各種有機(jī)硫示。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(fù)雜、均為易燃易爆,中度危害介質(zhì)。因此該設(shè)備的材料選擇是否合適將直接影響到設(shè)備的安全運(yùn)行。在目前中國(guó)煤化工低溫容器作者簡(jiǎn)介制造材料主要有國(guó)標(biāo)牌號(hào)l6MnDR、O9 MnNiDr,ASME牌號(hào)的馬洪光(1976一)工程師,主要從事化工設(shè)備管理工作。SA537、SA203,以及SS304等奧氏體不銹鋼板材可供選擇,除了蝕防護(hù)表鋼板在-70℃的溫度下可證Akv≥設(shè)備總高m同時(shí),根據(jù)GB150-98第1號(hào)修塔體分段改單,“09 MnNiDR厚度上限由60mm塔體段數(shù)段I+II段IIl段IV改為100mm(鋼板)段定義c2洗c冷洗段脫硫段預(yù)洗段從以上各方面來(lái)看,O9 MnNiDR介質(zhì)富甲醇,凈化氣(富甲醇,凈化氣富S甲醇,變換氣言HS甲醇變換氣;是可以滿(mǎn)足Cl60l吸收塔的選材要分段高度m求的,但是,設(shè)計(jì)方考慮到該材質(zhì)內(nèi)徑在-60℃的工作環(huán)境下,已經(jīng)接近其理論的極限低溫-70℃,安全裕最)·C362514310618061367844.014285714量不足,且業(yè)主對(duì)國(guó)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)!563/5.6456/5656/570570/571最終并未以09 MnNiDR作為c601MPa(g吸收塔的主體承壓材料設(shè)計(jì)溫度(最低最高)℃0.50.50.3750.37522SA537腐蝕成分c2H2S,CO2,HCN, H2S,C02,HCN該材料是一種壓力容器用并NH3, COS經(jīng)過(guò)熱處理的碳錳硅鋼板,分為氫蝕壓力Pa(a)3.86在-39·c3.051在-21·C2.506在-16·c「2.523在14·cCl、C2、Cl3三個(gè)等級(jí),已經(jīng)在化表2工行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,Cl1的化學(xué)成分(%)沖擊試驗(yàn)熱處理狀態(tài)為正火,Cl2、Cl3的熱標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)s板厚溫度M處理狀態(tài)為淬火+回火。在低溫容器行業(yè)中,Cll、Cl2應(yīng)用的最為廣GB3531-19960 MnNiDr|≤0.025≤0.0206~60泛,而其中又以SA537C12居多。GB3531909 MnNi DR≤0.020≤0.0156~6低溫甲醇洗技術(shù)的專(zhuān)利商為1號(hào)修改單≥27業(yè)主提供的PDP中C1601吸收塔的Q/WG(ZB)05-WGD4≤0.020≤0.010≤60≥31主材就推薦選用SA537Cl1。根據(jù)ASME標(biāo)準(zhǔn),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(shí),工作溫度可達(dá)到-60℃,上時(shí)僅能使用到-30℃)外,其余合金鋼鋼板》及第1號(hào)修改單的差在厚度75mm<8≤100m時(shí),工作材料在適當(dāng)狀態(tài)下均可以作為本別中,同時(shí)對(duì)比國(guó)外標(biāo)準(zhǔn),我們已溫度可達(dá)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(guó)產(chǎn)09 MnNiDr值,可用到-68℃的主要性能指標(biāo)已經(jīng)優(yōu)于國(guó)外同業(yè)主及設(shè)計(jì)方均認(rèn)為該材料2.1 09MnNiDR類(lèi)鋼號(hào)(表2)。同時(shí),在容標(biāo)委的在C1601吸收塔的使用環(huán)境下低溫09 MnNiDR鋼板已經(jīng)是我國(guó)于建議下,武漢鋼鐵公司、舞陽(yáng)鋼鐵安全裕量不足,且如果單獨(dú)定制1991年自行研制成功的-70℃級(jí)的公司、重慶鋼鐵公司等鋼板生產(chǎn)高沖擊功值的鋼板,國(guó)產(chǎn)成品率低溫壓力容器用鋼板,目前在國(guó)廠均制訂了技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于GB3531低,進(jìn)口則相對(duì)成本相對(duì)過(guò)高,故內(nèi)得到了廣泛使用,性能優(yōu)良。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。以0 MnNiDR鋼沒(méi)有采用專(zhuān)利商建議的整個(gè)塔體過(guò)多年的生產(chǎn)應(yīng)用及改進(jìn),在板為例,在武鋼的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,該均采用SA537C1的方案。SA203腐蝕防護(hù)LRUSHI FANG HUGrD的化學(xué)成分及機(jī)械性能如表3所示?；瘜W(xué)成分L仇苡「能」拉仲實(shí)枸厚度(m)厚度(m)≤50>50≤50>50該材料是按照 ASME SA-201|-s.20.7|.03510.0350150.40.35325->gSA-203M標(biāo)準(zhǔn)(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(gè)等級(jí),化學(xué)成分%其中A、B等級(jí)含N量2.25%,而厚度屈聚強(qiáng)抗小生度D、E、F三個(gè)等級(jí)含N量35%,故業(yè)內(nèi)又將此鋼材歸為35N鋼。而5如011c包c(diǎn)以>D、E兩種等級(jí)的板材則是化工低溫設(shè)備制造最常用的材料。SA203要用35Ni鋼,則必須使用奧氏體了多家相關(guān)企業(yè)的實(shí)際操作情況GrD的化學(xué)成分及機(jī)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(jì)溫度-60℃)在ASTM和AWS標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)鋼中的鎳含量會(huì)降低它在含硫化采用SA203GD,下半部(設(shè)計(jì)溫度35Ni板材及焊材的低溫韌性規(guī)定氫溶液中對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的抵抗45℃)采用SA537CL1。其中為Akv-101≥27J(此值為三個(gè)試力。原因是鎳對(duì)陰極過(guò)程的進(jìn)行SA537CL1在采購(gòu)時(shí)要求沖擊試驗(yàn)樣的平均值,其中還規(guī)定了兩個(gè)有較大的影響。含鎳鋼析氫過(guò)電溫度為-60℃。應(yīng)大于27J,另一個(gè)允許偏低,但位最低,氫離子很容易在含鎳鋼如此一來(lái)既保證了全塔的低不得低于20J)且在ASME標(biāo)準(zhǔn)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(duì)筒體的明確說(shuō)明,“鋼板的最大厚度僅受其結(jié)果是鋼對(duì)氫的吸留作用加強(qiáng),破壞,圓滿(mǎn)解決了C1601吸收塔的化學(xué)成分滿(mǎn)足規(guī)定機(jī)械性能要求導(dǎo)致金屬應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的傾向性選材問(wèn)題。能力的限制”,并規(guī)定了,符合提高。而整個(gè)過(guò)程又在容器工作ASME標(biāo)準(zhǔn)的D、E兩種等級(jí)的板材壓力及材料內(nèi)在殘余應(yīng)力的作用25板材訂購(gòu)的具體技術(shù)要求最大厚度為100mm,而通過(guò)計(jì)算吸下,和硫化物應(yīng)力開(kāi)裂的破壞過(guò)為了確保吸收塔的使用安全,收塔的最大厚度為98m程相互影響,相互促進(jìn),最終導(dǎo)致我們和設(shè)計(jì)人員一起認(rèn)真討論研SA203Gr可以滿(mǎn)足使用要求。但是材料破壞。故吸收塔也不能整體究,對(duì)及SA203GrD的板材訂貨又在專(zhuān)利商提供的PDP中提出以下采用全部采用SA203GrD進(jìn)行制造。提出了具體的技術(shù)要求:觀點(diǎn):從可選材料中可看出,只有(1)SA537CL1在設(shè)計(jì)溫度低于-60℃時(shí),適SA537CL1和SA203GrD最有實(shí)際選a)鋼板供貨狀態(tài)為正火處理用的材料是3.5鎳鋼。在具有腐蝕用價(jià)值,但各自又存在不利因素。狀態(tài)。性的H2S工作環(huán)境中35N鋼對(duì)SA537CL在-60℃的設(shè)計(jì)溫度下(b)鋼板化學(xué)成份除應(yīng)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(duì)下述組成有如和的H2S工作中,像低溫下甲醇/于-30℃時(shí)會(huì)發(fā)生HsC下限制:HS工作,關(guān)于HSSC,3.5N鋼就C≤0.12%;P≤0020%;S≤沒(méi)有什么不利的地方。對(duì)于在H2S24最終方案0015%;CE≤043工作中的35N鋼規(guī)定了一個(gè)溫度為了能夠適應(yīng)C1601吸收塔的c)拉伸、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(jì)工況,經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)方針向應(yīng)垂直于材料的主軋制方向。高于-30℃的酸氣工作的發(fā)生,需對(duì)各種問(wèn)題的詳細(xì)交流,并咨詢(xún)鋼板的力學(xué)性能試樣應(yīng)進(jìn)行模擬腐蝕防護(hù)焊后熱處理,模擬焊后熱處理恒(c)抆伸、沖擊試樣主軸線方(f)逐張鋼板均應(yīng)按SA-578的溫溫度為590℃,保溫5小時(shí)。向應(yīng)垂直于材料的主軋制方向。要求進(jìn)行超聲波檢測(cè),驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(d)鋼板應(yīng)逐張做夏比V型缺鋼板的力學(xué)性能試樣應(yīng)進(jìn)行模擬為C級(jí)?？跊_擊試驗(yàn)焊后熱處理,模擬焊后熱處理恒試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):SA-370,試樣取溫溫度為590℃,保溫5小時(shí)。3結(jié)束語(yǔ)樣方向?yàn)闄M向;試驗(yàn)溫度為-0G;(d)鋼板應(yīng)逐張做夏比v型缺當(dāng)試樣尺寸為10×10×55m口沖擊試驗(yàn)本文通過(guò)對(duì)低溫設(shè)備吸收塔時(shí):三個(gè)試樣平均值≥2J;單個(gè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):SA-30,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?yàn)闄M向;試驗(yàn)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(jī)加工、焊接和焊當(dāng)試樣尺寸為10×10×55m特點(diǎn),通過(guò)技術(shù)比較合理的選擇后消除應(yīng)力熱處理后,熱影響區(qū)時(shí):三個(gè)試樣平均值≥27];單個(gè)的該設(shè)備的主材。目前該設(shè)備已的硬度值≤245HV10;材料實(shí)測(cè)常試樣最低值≥20J。經(jīng)制造完畢并安裝到位,準(zhǔn)備投溫抗拉強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足8b≤585Mpa。e)鋼板經(jīng)機(jī)加工、焊接和焊入生產(chǎn),具體使用效果待項(xiàng)目投(f)逐張鋼板均應(yīng)按SA-578的后消除應(yīng)力熱處理后,熱影響區(qū)料試車(chē)后進(jìn)一步驗(yàn)證。R要求進(jìn)行超聲波檢測(cè),驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的硬度值≤24HV10;材料實(shí)測(cè)常為C級(jí)。溫抗拉強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足δb≤585Mpa(2)SA203 Gr D(a)鋼板供貨狀態(tài)為正火加回考文獻(xiàn)火熱處理狀態(tài),供貨鋼板的回火1陳壽萬(wàn),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(shí)回火2l秦曉鐘,賈志忠.低溫壓力容器用鋼板標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介中國(guó)鍋爐壓力b)鋼板化學(xué)成份除應(yīng)符合容器安全2002,18卷,第四期:16~17SA-203的規(guī)定外,對(duì)下述組成有如3ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范1998(含A99)‖材料下限制:C≤0.12%;P≤0.015%;4]GB150-1998,鋼制壓力容器S≤0010%;CE≤043中華壓力管道網(wǎng)是中國(guó)化工經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展中心和中國(guó)化工報(bào)社主辦,服務(wù)于國(guó)內(nèi)壓力管道行業(yè)權(quán)威的門(mén)戶(hù)網(wǎng)站,依托網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、豐富的資訊和強(qiáng)力的網(wǎng)站推廣,為中小企業(yè)搭建誠(chéng)信的供需平臺(tái)提供全方位的服務(wù)。中華壓力管道網(wǎng)擁有豐富的媒介資源,能為商業(yè)用戶(hù)和最終消費(fèi)者提供及時(shí)、全面、準(zhǔn)確、權(quán)威的行業(yè)新聞、產(chǎn)品、技術(shù)、應(yīng)用和市場(chǎng)信息,是壓力管道生產(chǎn)企業(yè)推廣商務(wù)應(yīng)用、產(chǎn)品及方案、進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查、提升品牌形象的專(zhuān)業(yè)首選網(wǎng)站。聯(lián)系人:彭萬(wàn)里手機(jī):15901208482網(wǎng)站:中華壓力管道網(wǎng)電話:010-59795339-8001網(wǎng)址:www.51d.com.cn傳真:010-64915386郵箱: wanli215122@163com