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脱硫剂会不会腐蚀天然气脱硫设备?
- 2021-07-21-

  某天然气净化厂所用天然气脱硫设备在运行过程中遭受到的腐蚀主要表现为均匀腐蚀、局部坑蚀和点蚀,经分析发现可能是其脱硫剂的原因,该脱硫剂是为40%的MDEA溶液。对此有学者进行了实验,得出如下结果:

  MDEA脱硫剂在循环再生过程中,部分分子发生降解,由于分子中化学键断裂方式不同,降解产物成分相当复杂。同时降解产物还改变了溶液的物理性质,导致溶液粘度增进、发泡等,使其脱硫效果降低。CO2分子与胺发生不可逆反应生成的聚胺型物质是促使设备腐蚀的普通降解产物。再生后的MDEA贫液放置于含氧的环境中,增加了胺氧化的机会,所生成的有机酸能与胺进一步反应生成稳定性盐(再生温度下难分解)也会增加设备腐蚀程度。

  (一)降解产物成分分析:

  有学者选取运行一年的MDEA再生贫液进行成分测试,结果得出,降解产物中起络合作用的乙二胺类物质可明显促使金属腐蚀,其次是有机酸以及构成的稳定性盐类。脱硫溶液循环系统中氧含量可加速胺降解,分析的降解产物里面醇胺类物质有11种,MDEA发生降解之后胺的浓度下降,腐蚀性加强,吸收酸气能力降低。

  (二)MDEA降解的产物对天然气脱硫设备蚀速率影响分析:

  经过再生的MDEA溶液显碱性,降解产物中的小分子有机酸富集在其中,能与胺生成热稳定性盐。它对腐蚀速率的影响作用通过盐的浓度变化来实现,当浓度和腐蚀介质温度较高时,离子迁移速度和电荷传递加快,利于腐蚀反应进行。利用腐蚀速率在线检测仪测试富液对设备碳钢的腐蚀速率,其瞬时值较大,但随着时间延增,腐蚀速率降低。实验开始后的18h内,腐蚀速率出现大幅度下降趋势,52h后腐蚀速率趋于平稳,腐蚀趋势随着时间延增而降低并趋于稳定。

  又配制了40%浓度的新MDEA水溶液,通入N2除氧,常压、恒温40℃下,向其中依次加入不同浓度的甲酸和乙二酸,乙二酸是在加入甲酸后的原有溶液基础上添加的。加入后的浓度为1000ppm和2000ppm。结果得出:甲酸在胺液里构成稳定性的盐,对碳钢腐蚀速率较低,随着浓度的增加,腐蚀的速率变化不大,乙二酸作为络合剂加入使介质腐蚀性有所上提。

  上述两实验比较得出,降解产物在MDEA溶液中聚积生成的稳定性盐对天然气脱硫设备的腐蚀速率影响较小。