气化装置腐蚀损伤机制审查和检查指南

简介

气化加工技术出现于20世纪70年代初。^{(1 - 4)}德士古、陶氏、壳牌和克虏伯公司开发了不同的气化技术气化技术的主要目的是将碳氢产品转化为合成气(Syngas)，主要由氢、一氧化碳、二氧化碳组成，产生高燃烧放热能，具有较好的环保性能。^{(1 - 5)}这种能量通常通过高压蒸汽生产用于发电。气化的原料多种多样，包括生物质、煤、精炼真空渣油和燃料油。这种多样性给材料选择、检验和腐蚀控制领域带来了挑战，特别是由于缺乏这些过程中设备退化的历史经验。

许多运营商报告说，他们的气化装置存在侵蚀和腐蚀问题，其中大多数是在试点装置中报告的。其中包括气化进料管道系统的煤浆侵蚀和腐蚀，气化反应器耐火系统的侵蚀和腐蚀，气化废水冷却器的高温腐蚀，以及冷却器下游设备的水腐蚀。^{(1 - 3、6、7)}

Bakker在他的综述中分析了低合金钢和高合金钢和镍合金在气化反应器和废水冷却器中的腐蚀性能。^［1］在他的回顾中，原始合成气中的硫、氯和氧含量在气化出水冷却器中观察到的腐蚀速率的增加中起着重要作用。此外，在气化出水冷却器中观察到的主要腐蚀破坏机制是硫化。在他的工作中，收集了腐蚀数据和材料性能处理湿生合成气，其体积组成范围为35-45% CO, 10-15% CO₂， 27-30% h₂， 15-25% h₂O, 0.2-1.2% h₂S和50-600ppm HCl分析。此外，在他的评估中还包括干合成气，其中CO达到62-64%，CO₂和H₂O达到4%。图1说明了低合金钢出水冷却器腐蚀速率的增加是操作温度、压力和H的函数₂合成气中S的含量。提高操作温度、压力和H₂观察到S含量显著增加腐蚀速率，主要是由于硫化。图1表示给料煤成分高，且硫分压明显高于氧分压时腐蚀速率的增加。