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醋酸产品铁离子含量高的原因及应对措施

[日期:2012-10-15] 来源:《中氮肥》  作者:赵月东 刘飞 张艳 [字体: ]

(兖矿国泰化工有限公司,山东 滕州277527

 

[中图分类号] TQ 225.12+2[文献标识码]B[文章编号]1004-9932201205-0026-02

 

1   

我公司醋酸生产采用甲醇低压羰基合成醋酸工艺,该工艺是充矿集团与西南化工研究院共同研发的醋酸生产工艺,已获得我国知识产权局的专利技术认证。该技术与目前国内在用的乙醇法、乙炔法生产技术相比,可大幅降低消耗和排放,同时大大提高产能,各类排放均达到或优于国家标准,是目前最先进的醋酸合成工艺之一。其工艺流程如图1

铁离子含量指标是醋酸产品的重要指标之一,GB/T 16282008《工业用冰醋酸》中规定优等品醋酸产品中铁离子质量分数≤0.000 04%。我公司醋酸产品中的铁离子质量分数一般均在0.000 04%以下,但是实际生产中不排除误操作、设备问题等造成醋酸产品中的铁离子含量超标。本文从实际生产出发,归纳总结出导致醋酸产品铁离子含量高的原因,并提出应对措施,以避免问题的再次发生。

2  醋酸产品铁离子含量高的原因

2.1  设备腐蚀

2.1.1  设备选材不当

醋酸的腐蚀性相当强,尤其是在高温条件下,金属在醋酸中发生电化学反应。设备的腐蚀速率与设备的材料有很大的关系。我公司醋酸成品塔原塔盘为316L材料,检修时发现塔盘及紧固件腐蚀特别严重,部分部位腐蚀速率达到0.6 mm/a,达到GB1501998《钢制压力容器》中规定的重腐蚀标准(>0.25 mm/a)。为了避免塔盘腐蚀对醋酸产品质量以及系统平稳运行造成影响,2010年检修时我公司统一将腐蚀严重的316L材料塔盘更换为HC276材料塔盘。

2.1.2  工艺指标控制不当

操作过程中,醋酸的浓度、温度、汽液相变以及流体冲刷等因素对设备的腐蚀有不同程度的影响。

1)醋酸浓度影响。一般来说醋酸浓度增加,pH下降,即H+浓度增加,氢的去极化和氧的去极化过程会变得更容易,从而加剧了设备的腐蚀,产品铁离子含量必然增高。

2)温度影响。物料温度的变化对产品铁离子有着较大影响。实际生产中,尤其是开停车期间,系统反应不稳定,组分变换较快,系统波动带来物料温度不稳定,严重时导致系统超温,设备腐蚀严重。

3)汽液相变影响。经过长期生产实践证明,汽液两相发生相变时设备腐蚀比较严重。

4)流体冲刷影响。流体流动速度快对设备的冲刷会加重,尤其是管道弯头。检修时,壁厚检测发现部分弯头壁厚仅剩余0.8 mm左右,不得不更换。

2.1.3  HI进入后系统

HI是一种强还原剂,具有强烈的腐蚀性,实际生产中如果操作不当就会导致HI进入后系统,而后系统设备及管道材料多为316L,随着流体流动,大量的I-会渗透到316L的钝化膜中,先形成点蚀,随后腐蚀速率慢慢加快,以至形成坑蚀,严重时穿透设备。

2.1.4  密封液反窜

我公司母液循环泵用软水密封,正常密封压力为0.250.35 MPa。当出现压力太低时会发生母液(HICH3COOHCH3IH2O、催化剂等的混合物)通过密封液回路窜入密封液罐,而密封液罐材料(316L)等级比较低,会造成密封液罐腐蚀加剧。

2.1.5  KOH加入量影响

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