曹银春[1]2004年在《含硫化氢MDEA溶液中换热器管束的腐蚀机理研究》文中认为本课题来源于扬子石化换热器管束的腐蚀科研项目,主要进行换热器在含硫化氢的 MDEA 溶液中腐蚀失效的原因及机理研究。换热器管束的腐蚀形式主要是均匀腐蚀、局部腐蚀和应力腐蚀。本课题主要采用电化学测试、挂片试验、恒应变速率拉伸试验等方法进行换热器管束腐蚀行为研究。首先,用自制的实验装置模拟工况条件下的腐蚀环境进行挂片实验,实验发现气相区腐蚀严重,液相区和气 / 液交界区则很轻微。随后,用电化学测试方法对 20 钢在模拟工况溶液中的极化行为进行了研究,结果表明,20 钢在不含硫化氢的 MDEA溶液中很稳定,MDEA 吸收硫化氢后,20 钢在该溶液中阳极极化时出现钝化现象,但随着温度升高,钝化倾向减弱;对 20 钢在模拟工况溶液中的缝隙腐蚀敏感性研究结果表明,20 钢在模拟工况溶液中具有很高的缝隙腐蚀敏感性。最后,对 20 钢的硫化氢应力腐蚀开裂敏感性和氢鼓泡开裂行为进行了研究,结果发现,20 钢在各试验溶液(介质)中的应力腐蚀开裂敏感性按照由高到低的顺序依次为:NACE 标准溶液、饱和硫化氢水溶液、饱和硫化氢 MDEA溶液和空气介质,20 钢在饱和硫化氢 MDEA 溶液中不具有明显的应力腐蚀开裂敏感性;对 20 钢在 NACE 标准溶液、饱和硫化氢水溶液、饱和硫化氢 MDEA溶液中的氢鼓泡开裂行为进行了研究,在 NACE 标准溶液、饱和硫化氢水溶液中 20 钢表面均发生了氢鼓泡开裂,在饱和硫化氢 MDEA溶液中未发生氢鼓泡开裂。通过对 20 钢在工况介质中的挂片腐蚀失重试验、恒应变速率拉伸试验和电化学试验的综合分析,提出如下腐蚀过程:在再生塔工作时,塔内充满了硫化氢气体,当停车后,塔内温度降到室温,换热器管束露出液面暴露在硫化氢水溶液环境中,换热器管束表面上发生氢鼓泡开裂,在鼓泡开裂的地方形成缝隙,成为发生缝隙腐蚀的起源。当再次进行脱硫时,已经发生缝隙腐蚀的换热器管束表面在含饱和 H2S 的 MDEA的溶液中继续进行缝隙腐蚀,随后缝隙腐蚀逐渐发展成为坑蚀,最终导致换热器管束腐蚀穿孔。
马骏[2]2016年在《天然气脱硫液真空膜蒸馏法再生理论与实验研究》文中进行了进一步梳理目前,国内现有的脱硫废液处理方法绝大部分都存在再生能耗大、溶剂再生效果差、工艺技术复杂、投资成本高、工业化难度大等缺点,如何有效地处置脱硫废液对于相关企业具有重大的实际意义。真空膜蒸馏技术具有冷热资源利用效率高、截留率高、通量大等优势,本课题主要结合了真空膜蒸馏的技术优点和醇胺类脱硫废液再生反应可逆的特点,围绕含有硫化氢组分的脱硫富液再生循环问题,从理论分析和实验研究两个方面对膜法再生脱硫富液进行了重点探讨。论文主要包括以下几方面:首先,对传统的天然气脱硫技术以及常规的脱硫富液再生方法进行了回顾;其次,对以甲基二乙醇胺水溶液为脱硫剂的脱硫富液再生化学反应机理进行了探讨;然后分别从热力学和动力学角度对真空膜蒸馏过程的基本原理和技术特点进行了分析;重点阐述了真空膜蒸馏法再生甲基二乙醇胺脱硫富液的工艺流程和实验步骤,以及操作条件等因素对真空膜蒸馏效果的影响,对实验结果进行总结并对相应的规律进行分析;最后,在真空膜蒸馏的机理研究基础之上,对真空膜蒸馏再生脱硫废液过程中的传热和传质过程进行模型推导,并建立相应的真空膜蒸馏传质微分方程。再生实验研究主要以吸收硫化氢的甲基二乙醇胺水溶液为再生研究对象,以疏水性聚四氟乙烯中空纤维膜组件为再生反应器,对真空膜蒸馏法再生含硫的甲基二乙醇胺脱硫富液展开实验。实验主要考察了进料流量、富液温度、液相初始硫浓度、渗透侧真空度对再生膜通量以及硫化氢分离因子的影响,并比较了脱硫液的再生效果随操作条件的变化情况。实验结果表明:当脱硫富液的再生温度为40~60℃,进料流量为100~300L/h,液相初始硫浓度为236~1020mg/L,膜两侧的压差为4.8~12.8kPa的操作条件下,甲基二乙醇胺水溶液的再生率达56.2~87.0%,结果证明真空膜蒸馏法再生脱硫富液具有高效节能、容易操作的技术优点。实验结果还出现如下规律:提高再生温度会明显使富液的再生率升高,跨膜通量随再生温度、进料流量和膜两侧真空度的升高而增大;硫化氢的分离因子随再生温度、膜两侧压差的增大而减少,随进料流量增加而升高;富液初始硫浓度的升高会使硫化氢分离因子降低,过高的初始硫浓度最终会导致甲基二乙醇胺富液的再生效率降低。根据真空膜蒸馏机理的经验公式,推导传热和传质过程的模型,通过数值计算建立真空膜蒸馏再生过程中传质微分方程,在实验设定的操作参数条件下,单一操作参数变化计算得到的总传质系数-31.812?10~-33.03?10 m/s,各操作参数的提高均有利于总传质系数的提高,其中,再生液温度增加,总传质系数随之呈线性增大。
参考文献：
[1]. 含硫化氢MDEA溶液中换热器管束的腐蚀机理研究[D]. 曹银春. 南京工业大学. 2004
[2]. 天然气脱硫液真空膜蒸馏法再生理论与实验研究[D]. 马骏. 常州大学. 2016
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