李公伟，常起，周春领
（新疆心连心能源化工有限公司，新疆 玛纳斯832200）
［摘 要］ 新疆心连心能源化工有限公司合成氨装置变换系统采用宽温耐硫变换工艺，2017年中修期间发现变换洗氨塔塔盘及筒壁均有不同程度的腐蚀。为此，新疆心连心对业内部分企业洗氨塔的特征及腐蚀情况等进行了调研，通过对比和分析得出如下结论：新疆心连心脱盐水预热器后增设了气液分离器，约23.5 t/h的含氨变换冷凝液没有进入洗氨塔中，而进入洗氨塔的气相中的CO2含量为44%、H2S含量为300×10-6，气相经9.0 t/h的脱盐水洗涤后，洗氨塔塔盘持液呈酸性，造成了洗氨塔的CO2腐蚀；而洗氨塔塔盘持液pH除了与含氨冷凝液进入洗氨塔的量有关外，还与洗氨塔脱盐水用量、酸性气溶解度、变换气中的氨含量、变换气量以及洗氨塔的塔径、塔盘形式、塔盘开孔率等因素有关。找到问题的症结所在后，新疆心连心采取了调整洗氨塔洗氨水（脱盐水）用量以及变更洗氨塔塔盘结构及材质的应对措施，使得变换洗氨塔的腐蚀问题基本得到解决。
［关键词］ 变换洗氨塔；腐蚀；冷凝液回收利用流程；气液分离器；洗氨塔塔盘持液pH；腐蚀原因分析；防腐蚀措施
［中图分类号］ TQ113.26+4.2［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2019）04-0024-04
0 引 言
新疆心连心能源化工有限公司（简称新疆心连心）合成氨装置气化系统采用四喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺，变换系统采用宽温耐硫变换工艺。2017年中修期间，对变换系统洗氨塔进行检查，发现其塔盘及筒壁均有不同程度的腐蚀，而据了解同行业企业也有类似情况。为找到新疆心连心和同行业部分企业洗氨塔腐蚀的原因，新疆心连心对同行业部分企业洗氨塔的腐蚀情况进行了调研和对比分析，找到了洗氨塔腐蚀发生与否的影响因素，并采取了有针对性的解决措施，使得洗氨塔的腐蚀问题基本得到解决。以下对有关情况作一介绍。
1 变换系统工艺流程
来自气化水洗塔经蒸汽饱和后的粗煤气，经1#气液分离器（V2001）分离水分后进入变换炉进料加热器（E2001），与变换气换热升温至变换反应所需温度275～305 ℃后进入煤气过滤器（R2001），进一步除去粗煤气中杂质，之后进入一变炉（R2002）进行变换反应，使粗煤气中的CO含量降至约3.54%；出一变炉的高温变换气（445 ℃）经蒸汽过热器（E2002）与中压废热锅炉（E2003）副产的中压饱和蒸汽换热后（中压饱和蒸汽升温至400 ℃），变换气降温至426 ℃，再经变换炉进料加热器（E2001）换热后降温至365 ℃，接着进入中压废热锅炉（E2003）副产4.0 MPa中压饱和蒸汽，温度降至265 ℃，然后变换气进入二变炉（R2003）进行深度变换反应（289 ℃），使变换气中CO含量降至约1.5%；出二变炉的变换气进入高压锅炉给水预热器（E2004），温度降至约235 ℃后进入2#气液分离器（V2002）进行气液分离，分离掉29.12 t/h水后进入低压废热锅炉（E2005）副产低压饱和蒸汽，变换气降温至170 ℃，之后进入3#气液分离器（V2003）进行气液分离，分离掉3066 t/h水后进入脱盐水预热器（E2006），变换气温度降至125 ℃，再进入4#气液分离器（V2004）进行气液分离，分离掉23.97 t/h水后变换气降温至90 ℃，再进入变换气水冷器（E2007）进一步降温至40 ℃后进入洗氨塔，经洗氨塔洗涤脱除变换气中的NH3后送往低温甲醇洗系统。
2 洗氨塔概况
2.1 新疆心连心洗氨塔概况
洗氨塔的作用是通过脱盐水与变换气的逆向接触吸收变换气中的NH3，以保证低温甲醇洗系统不出现铵盐结晶。新疆心连心变换系统洗氨塔内径2 400 mm、高16 920 mm、筒体壁厚（50+4）mm，材质Q345R+S321，采用6层浮阀塔盘，设计工作压力6.2 MPa、工作温度40 ℃。
2017年中修期间，检查发现洗氨塔腐蚀严重，具体情况为：① 内件腐蚀严重，浮阀全部消失，塔盘、紧固螺母、丝网除沫器腐蚀严重，受液盘、矩形堰等均有腐蚀现象；② 对筒体进行测厚，发现洗氨塔液位30%～70%区域筒体腐蚀严重，腐蚀厚度约2.5 mm。
2.2 同行业企业洗氨塔状况
经调查和统计，发现同行业企业洗氨塔的腐蚀状况分为筒壁和塔盘均腐蚀、塔盘腐蚀、塔盘不腐蚀3种情况，详见表1。
3 腐蚀原因分析
3.1 变换冷凝液回收利用流程的对比
气化系统采用水煤浆气化工艺的，气化系统出口湿基粗煤气中含有大量水蒸气，进入变换系统后，部分水蒸气参与变换反应，大部分未参与变换反应的蒸汽经回收热量及冷却后以凝液的形式返回气化系统。
更多内容详见《中氮肥》2019年第4期