合成氨技術
推薦企業
馬來西亞ABF公司尿素裝置的高壓洗滌塔在改建后受到腐蝕。根據主要工藝條件（BC.01管小于0.01mm/y），通常認為腐蝕很少發生在高壓洗滌塔六角形管內，如發生腐蝕，則是典型腐蝕形態。主要在位于管板外圍的管道觀察到此典型腐蝕形態。這些管道主要用在下部（底部管板區域）。
假設此類腐蝕由底槽（氣體分配器）氣體旁通引起。過多的合成塔尾氣進入外圍管道，導致管道底部嚴重腐蝕（大量進入管道的二氧化碳氣體使這個區域的表面干燥）。
在某些情況下，上部（頂管板區域）也發生超出一般的情況。
借助斯塔米卡邦文件中可用的腐蝕檢測報告，ABF公司及斯塔米卡邦調查了所觀察的腐蝕作用和高壓洗滌塔的設計和/或裝置負荷是否有聯系。
2 故障排除過程
調查證明在下列先決條件下發生典型腐蝕作用（多于底部管板區域的一般腐蝕）：
• BC.01管道材料
• 裝置高負荷（超過銘牌負荷能力）
• 設計陳舊的氣體分配器（具有接近進氣口噴嘴的沖板）
此觀察確定了這種典型腐蝕作用與氣體分配器的氣體旁通有關這一假設。
下列設計考慮降低了這種腐蝕作用的風險（也處于更高裝置負荷）。
• 管道材料：依照現行標準，為Safurex®
• 新設計的氣體分配器。
3 高壓洗滌塔的運行
來自尿素合成塔并含未轉化氨、二氧化碳及惰性氣體的氣相排至183℃高壓洗滌塔。
氨氣和二氧化碳冷凝在高壓洗滌塔中實現。通過循環經處理的冷卻水除去換熱部件的部分冷凝熱。另一部分冷凝熱用于將低壓甲銨冷凝器中的甲銨溶液從74℃加熱到165℃。
高壓洗滌器由三部分組成：
合成塔氣體從其通過的覆蓋球體或者圓頂。
脫氣液體從其流下并有中央降液管的熱交換部件。
氣體分配器安裝在底部。
洗滌部件，其中用弱甲銨溶液洗滌殘留氣體，且幾乎完全冷凝氨和二氧化碳。
合成塔氣體通過覆蓋球體進入到洗滌塔底部，與頂部流出的下降溶液混合。通過熱交換器換熱管提升氣/液混合物。由此實現循環，從而提供傳熱。同時冷凝大部分合成塔氣體。
4 故障排除結果
表1 ABF公司的高壓洗滌塔檢查結果
斯塔米卡邦設計的氣體分配系統常年都在改變。有三種設計類型，如下圖所示.
| 馬來西亞ABF公司 |
制造商：日本神戶制鋼 建造時間：1983年 球型管：BC.01 運行周期：6543 天 (2006) 氣體分配器設計：II型 (原設計, 見圖1) 沖擊板非常接近進氣口噴嘴：a = 40 mm |
2004年改建后，底部管板腐蝕率從0.01mm/y上升到0.1mm/y，頂部管板區域的腐蝕率從0.04mm/y上升到0.07mm/y。 處于底部管板的管道位于外圍（局部，不對稱），頂部管板位于一個區域。 |
聯動試車時間：1985年 銘牌產能（改建前）：1800 t/d 銘牌產量：（2004年改建后）：2250t/d 實際生產率：2230t/d |
I型和II型為原設計III型為新設計
圖1： 三種類型的氣體分配器示意圖
基于可用信息，可觀察到下列情況：
• 或多或少均有典型腐蝕作用（底部管板和/或頂部管板區域腐蝕率較高）的所有高壓洗塔均配有BC.01管。
• 表現出典型腐蝕作用的所有高壓洗滌塔的裝置能力等于或高于設計能力。
• 在多數情況下，腐蝕發生在底部管板區域，但有時也發生在頂部管板區域。
• 任何情況下，均能在管板周圍觀察到腐蝕，但并不總在周圍。多數情況下只能在一側觀察到�？赡苁怯捎跉怏w分配器失去了水平度。
• 大多數表現此典型腐蝕作用的高壓洗滌塔具有原有設計的氣體分配器（I型和II型）。
• III型氣體分配器（新型）大大提高了腐蝕作用，不考慮材料（BC.01）和裝置能力（超過銘牌能力）。
• 帶BC.05和Safurex®管的高壓洗滌塔無這類異常腐蝕作用，不考慮裝置能和氣體分配器的設計（新設計和原設計）。
5 結 論
A. 要避免高壓洗滌塔腐蝕問題，則
• 氣體分配器至關重要，應適當設計為最大負荷。
• 如果六角形管采用BC-05或Safurex®材料，將不會發生腐蝕。
B. 如果高壓洗滌塔六角形管采用BC-01材料，而氣體分配器采用原設計，氣體負荷不會超過規定的最大流量。
• 或多或少均有典型腐蝕作用（底部管板和/或頂部管板區域腐蝕率較高）的所有高壓洗塔均配有BC.01管。
• 表現出典型腐蝕作用的所有高壓洗滌塔的裝置能力等于或高于設計能力。
• 在多數情況下，腐蝕發生在底部管板區域，但有時也發生在頂部管板區域。
• 任何情況下，均能在管板周圍觀察到腐蝕，但并不總在周圍。多數情況下只能在一側觀察到�？赡苁怯捎跉怏w分配器失去了水平度。
• 大多數表現此典型腐蝕作用的高壓洗滌塔具有原有設計的氣體分配器（I型和II型）。
• III型氣體分配器（新型）大大提高了腐蝕作用，不考慮材料（BC.01）和裝置能力（超過銘牌能力）。
• 帶BC.05和Safurex®管的高壓洗滌塔無這類異常腐蝕作用，不考慮裝置能和氣體分配器的設計（新設計和原設計）。
5 結 論
A. 要避免高壓洗滌塔腐蝕問題，則
• 氣體分配器至關重要，應適當設計為最大負荷。
• 如果六角形管采用BC-05或Safurex®材料，將不會發生腐蝕。
B. 如果高壓洗滌塔六角形管采用BC-01材料，而氣體分配器采用原設計，氣體負荷不會超過規定的最大流量。
