廖 俊，蒋 立，孔晓飞
（川化股份有限公司，四川 成都610301）
［中图分类号］TQ 111.16［文献标识码］ B［文章编号］ 1004-9932（2011）04-0059-02
川化股份有限公司制酸厂300 kt/a硫磺制酸装置干吸工段循环酸槽的混酸器采用管式混酸器。当初选用该型管式混酸器是因为它具有结构简单、操作稳定、安装和维修方便等优点，但自装置于2009年7月建成投产后，实际情况却并不理想，混酸器先后出现加水管熔胀变形脱落、主酸槽上部壳体和出酸管多处严重腐蚀等问题，并发生了主酸循环泵主轴腐蚀断裂损坏的恶性事故，导致生产装置被迫停车抢修。由于300 kt/a硫磺制酸装置生产的蒸汽对全公司的蒸汽平衡及生产影响重大，在目前天然气供应异常紧张的情况下，硫磺制酸装置的安全、稳定运行就显得尤为重要。为此，决定对混酸器进行技术改造。
1 工艺简介
酸循环槽及流程如图1。
混酸器位于硫磺制酸装置干吸工段的酸循环槽上。循环酸泵将循环酸送至公用酸冷器后，分别进入干吸工段的干燥器、第一吸收塔和第二吸收塔。第一吸收塔采用高温吸收流程，98.5%的硫酸由公用酸冷却器出口管接一支管进入产品酸冷却器，将硫酸由66 ℃进一步冷却至40 ℃后送入产品酸罐。在循环酸槽内通过混酸器加入脱盐水控制各塔循环酸的浓度，并通过送出产品酸来维持循环槽的液位。酸冷却器所需冷却水由循环水站供给并循环使用。2 混酸器腐蚀原因分析
混酸器主要由加水管、混酸器套管、混酸器三通组成。进酸的三通与浓度为98％的浓硫酸管道相连，并对管式混酸器的加水管起固定支撑作用。循环酸槽混酸器的加水管及套管材料为聚四氟乙烯。在实际使用过程中，由于硫酸在加水稀释过程中要放出大量的热，加之压力液体流动的扰动，使混酸器的加水管及套管在温度、压力作用下熔胀变形，局部变窄，当介质流过混酸器时，在不平衡力的作用下产生更大的扰动，使加水管及套管来回无规律地摆动，造成混酸器的加水管及套管在液面处很快折断损坏，使酸、脱盐水混合不均匀，在液面处形成浓度分层：上层因与稀释水直接接触，硫酸浓度较低；下层未被有效稀释，硫酸浓度较高。上层因浓硫酸在稀释过程中放出大量的热，使硫酸及稀释水蒸发至酸循环槽的上部，冷凝后形成稀硫酸，对上部壳体产生腐蚀。浓硫酸具有强氧化性，能使铁钝化，主酸泵在浓硫酸作用下钝化而具有很强的耐腐蚀性，但稀硫酸具有酸的通性，能破坏致密的钝化层，与活泼金属铁发生反应放出氢气，从而对主酸循环泵的泵壳及出酸管造成严重腐蚀，出现泵壳穿孔，连接螺栓腐蚀至光杆，主酸循环泵泵轴因此腐蚀而断裂。可见，影响混酸器安全、稳定运行的关键在于混酸器本身的材质和结构（混酸器内部支撑结构采用316L不锈钢）不能适应生产工况，必须进行改造。
3 技术改造