摘要：硫回收过程中酸性气组分复杂，腐蚀类型多，腐蚀机理复杂，且均是多种腐蚀情况并存，因此了解装置中存在介质及工艺条件，对于判断其腐蚀机理及需要采用的防护措施，防止设备腐蚀具有重要意义。鉴于此，本文对硫回收装置腐蚀原因分析及防护进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：硫回收装置；腐蚀原因；防护
一、硫回收工艺原理
硫回收过程中酸性气体 H 2 S 在热反应段与空气部分燃烧后，经过克劳斯催化反应段以及 SCOT 尾气处理系统，最终进入焚烧炉。克劳斯单元分为热反应段和低温催化反应段。热反应段采用分流法，使部分H 2 S 在燃烧炉中燃烧生成单质硫，部分转化为 SO 2 ，SO 2 和未反应的 H 2 S 在低温催化反应段经催化转化后，生成单质硫。SCOT 工艺采用钴钼催化剂，将克劳斯尾气中的硫化物加氢还原为 H 2 S，经醇胺脱硫溶液吸收法将 H 2 S 提浓，回收再利用，处理后的尾气残余硫含量很低，焚烧后可直接排入大气。
二、硫回收装置腐蚀原因分析
1、胺液腐蚀
胺液腐蚀指的是RNH 2 （乙醇胺）-CO 2 -H 2 S-H 2 O腐蚀，其主要存在于胺系统管线，再生塔及其底部沸器，其中再生塔塔底再沸器最为严重。胺液腐蚀主要在温度较高区域，主要影响因素为CO 2 、RNH 2 ，随着CO 2 浓度增加，胺液腐蚀越严重，当体积在20%～30%时，碳钢腐蚀速率达0.76mm/a。
2、湿硫化氢腐蚀
湿H 2 S腐蚀指的是H 2 S遇水形成酸化环境，指水在露点以下和H 2 S共存，往往造成压力容器、管道等开裂。主要存在于酸性气分液罐、预热器壳体、冷凝冷却器等部位。其腐蚀机理为：
H 2 S→H + +HS - →H + +S 2-
碳钢在H 2 S水溶液会发生电化学反应：阳极：Fe→Fe 2+ +2e；Fe 2+ +HS - →FeS↓+H + 阴极：2H + +2e→H 2 ↑
碳钢在H 2 S溶液在阳极形成FeS，管道发生均匀腐蚀，阴极生成氢渗透至金属缺陷处产生氢鼓泡，在应力下形成硫化物发生开裂。
3、高温硫腐蚀
温度超过240℃时，H 2 S发生高温腐蚀，腐蚀部位包括酸性气体燃烧炉及其部件、尾气焚烧炉、电加热器壳体、反应器壳体等。高温下，H 2 S分解形成单只硫（H 2 S‖H 2 +1/2S 2 ），硫会与金属发生反应形成均匀腐蚀，其主要与温度、硫化物形态、介质流速、设备材质等相关，温度越高，腐蚀越大，一般认为在430℃时为腐蚀最大值，继续增加温度，腐蚀速率降低。
4、酸性气体腐蚀
吸收 CO 2 和 H 2 S 的胺液在再生塔中可产生游离态或者化合态的 CO 2 ，与铁元素生成可溶性的铁盐Fe(H CO 3 ) 2 。加热时，CO 2 从溶液中逸出，同时可溶性的铁盐转化为不溶性的 FeCO 3 。该腐蚀产物在气液相的冲刷下容易脱落，使金属表面重新暴露在腐蚀介质中，形成新的腐蚀，该腐蚀形式为碱性条件下的 CO 2 和胺引起的应力腐蚀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，CO 2 与水形成 H 2 CO 3 ，可直接腐蚀设备，随着温度升高和 CO 2含量增加，腐蚀速度加快。
三、硫回收装置腐蚀的防护
1、设备方面措施
1.1加强外部保温
由于硫磺回收装置在整个生产过程中存在SO 2 、SO 3 、C 2 S、H 2 S、水和硫蒸汽等多种气体，开展设备内部降温可减小高温硫腐蚀，而开展设备外保温可避免设备外温度过低，产生低温漏点腐蚀。因此，整个硫磺回收装置的不同部位都应该控制一定的温度范围。目前常将设备外壳温度控制在150～250℃，以减小低温漏点腐蚀，延长设备使用寿命。
1.2加强设备管理
对设备状态开展定点测厚、采样监控，进而掌握腐蚀部位及程度，针对性的开展设备维护工作。设备腐蚀是不能够避免的现象，在正确认识设备腐蚀机理的前提下，应提高设备操作水平及检修维护能力，是实现有效防腐的重要途径。
2、工艺方面措施
2.1强化温度控制
温度是影响硫磺回收装置腐蚀的主要原因，强化温度控制，可有效减小腐蚀程度。但是由于设备、工艺的限制，往往难以控制高温，但可以尽量将温度控制在下限范围以防止低温露点腐蚀，通常做法是在设备的一、二、三级的冷却器口，控制温度在150℃，其余则控制在标准范围；此外，回收装置正常运行过程中，温度、管束膨胀系数的不同，会造成焊缝应力变化，在设备表明易形成疲劳、腐蚀裂纹，若裂纹延伸至外面会产生泄漏。总体而言，控制在稳定操作温度，可有效降低腐蚀程度，延长设备寿命。
2.2规范化、精细化操作
不同设备的操作规程不同，因此操作过程中应当严格遵守工艺步骤，保护设备，避免更多的产生酸性气体，减少高温硫腐蚀和低温漏点腐蚀。为进一步保障尾气处理系统的正常，添加氨水需要及时，且pH值需控制在7～8之间。尾气系统停工时，需要加入氨气保护，保持一定的正压状态，以此来隔离相应设备，防止水、氧气等进入发生腐蚀。
2.3改善除氧水质
水中往往含有氯离子，当氯离子含量较高时，往往会出现点蚀现象，往往导致管壁穿孔或者应力腐蚀裂纹；若水质硬度过大，则管壁内水垢沉积不利于导热，若出现温度局部太高易产生应力裂纹，此外，水质的pH值、碱度等相关参数也会影响腐蚀程度，需要加以控制。
结束语
硫磺回收装置的主要腐蚀类型有高温硫腐蚀、低温露点腐蚀、湿硫化氢腐蚀、胺液腐蚀等。在详细分析不同类型腐蚀机理的基础上，提出了从工艺和设备方面的具体防腐措施，对硫磺回收装置的防腐及安全生产意义重大。
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论文作者:张东彪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
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