活化MDEA脱碳液腐蚀试验研究
蔡雅娟
（四川大学化学工程学院，四川 成都610065）
［摘 要］通过脱碳液腐蚀试验，模拟合成氨车间活化MDEA脱碳系统生产运行状况，考察、研究在MDEA脱碳液持续沸腾并通入CO2气体的情况下，气相和液相中碳钢挂片的腐蚀速率以及活化剂哌嗪浓度对腐蚀速率的影响。试验为探究合成氨设备局部腐蚀原因提供数据支持，有较高的参考价值。
［关键词］ 腐蚀试验；MDEA脱碳液；哌嗪；碳钢挂片
［中图分类号］ TQ 113.26+4 ［文献标志码］ B ［文章编号］1004-9932（2015）04-0078-03
0 引 言
合成氨生产工艺是一种高能耗工艺，吨氨总能耗为27.2～54.3 GJ，其中脱碳工序的能耗占总能耗的10%～15%,因此，选择、应用低能耗的脱碳新工艺新技术，对降低生产成本和节约能源有十分重要的意义［1］。20世纪70年代，MDEA脱碳工艺开始应用于合成氨装置，1987年活化MDEA技术的出现使该工艺更加完善［2］。由于活化MDEA脱碳液的主要组分化学稳定性好，不易降解，对碳钢无腐蚀，又由于该法物理吸收和化学吸收同时进行，能耗低，气体净化度高［3］，因此国内多数大型合成氨企业都引进活化MDEA脱碳工艺用于合成氨原料气的净化脱碳。泸天化股份有限公司2004年对合成氨新系统脱碳工艺进行了全面改造,将原来的苯菲尔法脱碳工艺改为BASF的活化MDEA脱碳工艺，装置改造后运行比较稳定，CO2处理能力大大提高，节能扩产效果显著。虽然MDEA溶液本身不会对设备造成腐蚀，但是泸天化股份有限公司的设备在运行1 a后出现了腐蚀现象，给系统的安全运行带来很大影响。为此，开展了MDEA脱碳液腐蚀试验，通过模拟MDEA脱碳系统生产状况，考察、研究在气、液两相中碳钢挂片的腐蚀速率以及活化剂哌嗪浓度对碳钢挂片腐蚀速率的影响，为探究合成氨设备局部腐蚀原因提供数据支持，同时还考察了碳钢挂片在试验过程中能否形成钝化保护膜。目前为止，该试验研究成果还未见有相同报道，有较高的参考价值。根据试验结果，泸天化股份有限公司取消了MDEA装置开车前的静止钝化和循环钝化（花费3 d时间），这样装置可以提前开车运行，具有显著的经济效益。
1 试验部分
1.1 仪器与试剂
恒温油水浴锅；
CO2钢瓶及减压阀；
流量控制器；腐蚀试验装置（自制）；
温度计等其他试验设备；
Q235碳钢挂片；
MDEA溶液。
1.2 溶液的配制
设计试验溶液为含有50% MDEA，并分别含有0、4%、6%哌嗪的3种水溶液，但由于原料等方面的因素，实际配制的MDEA脱碳液组成如表1。
更多内容请见《中氮肥》2015年第4期