轻油氧化制醋酸设备的腐蚀与防腐蚀的不锈钢选材
2002-04-27 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel
轻汽油中的主要组分是C3~C5的低分子烃类，达些烃类与氧气混合在4.41~4.90Mpa压力，150℃下可以氧化成甲酸，醋酸，丙酸，酮类等有机物，经过一系列的分离后可以分别得到甲酸，乙酸，丙酸等产品，其主要工艺流程如图28-12所示。在这套生产装置中由于氧化，分离等设备均遭受混合介质作用，并在高温带压下进行操作，因而设备腐蚀严重。
氧化塔 该塔工艺操作条件为：以炼油厂的铂重整拔头油为原料（其中C4烃约30%，C5烃约70%）加入氧化塔中，同时按原料油：氧气=1.2：1的重量比通入空气,温度保持为155+/-5℃,压力4.41~4.90Mpa,进行氧化反应,氧化尾气经冷凝器冷凝后放空,塔底放出氧化液进入分离系统进行分离.氧化终了时水相产品的组成为: 甲酸2.0~7.0%, 乙酸30~45%, 丙酸6~10%,中性物12~20%,水20~30%.
氧化塔壳体采用锅炉钢板焊制,内衬不锈钢,不锈钢的品种各厂应用不一,以采用1Cr18Ni9Ti和0Cr17Ni13Mo2Ti者居多. 某厂氧化塔壳体用30mm厚锅炉钢板制作,内衬5mm厚1Cr18Ni9Ti不锈钢一层,塔内加热和冷却用的蛇管以Mo2Ti制成.试生产两个月后塔体部位发现孔蚀穿孔,蛇管的外圆部分和塔底1.0~1.5m处腐蚀尤为严重.
减压初蒸塔 脱除中性物后的残液在这里减压蒸馏以除掉部分高聚物和残渣,操作温度一般为107℃,真空度为79900Pa,塔内置填料.该塔常采用搪瓷塔.
共沸塔 脱去中性物的残液在此塔内与共沸剂(一般为环己烷,苯,二氯乙烷等)一起分离甲酸和水,残液进入下步工序,分离乙酸和丙酸. 共沸塔的进料组分为: 甲酸9~12%,乙酸55~61%.丙酸12~13%,水20~25%,以及共沸剂. 共沸后残液组成为: 甲酸<1.0% ,水<0.5%,乙酸80~82%.丙酸15%,总酸量96~97%. 塔的操作温度为：塔顶71~73℃,再沸器105~135℃.
各厂共沸塔采用的防腐蚀结构不一,采用不锈钢作为防腐层的一般外壳为塌钢,内衬1Cr18Ni9Ti不锈钢板,再沸器的加热管以1Cr18Ni9Ti焊制成U型管,内装不锈钢浮阀.塔径较小者也可采用搪瓷塔节. 采用1Cr18Ni9Ti制成的共沸器腐蚀比较严重,液相部位呈现全面腐蚀和孔蚀,气相部位呈全面腐蚀,浮阀腐蚀尤为严重,搪瓷塔根据搪瓷质量使用效果不一.
乙丙酸蒸馏塔 此塔为分馏乙酸和丙酸用，一般以1Cr18Ni9Ti制成,分馏乙酸时塔顶温度为117~119℃,分馏丙酸时塔顶温度为140~142℃.进料组成为:甲酸0.5~3%,乙酸75~80%,丙酸13~19%.该塔腐蚀严重,尤其是塔壁,塔板和浮阀,呈现孔蚀和全面腐蚀,据测定仅开车生产半年浮阀就减重一半.
氧化塔 该塔工艺操作条件为：以炼油厂的铂重整拔头油为原料（其中C4烃约30%，C5烃约70%）加入氧化塔中，同时按原料油：氧气=1.2：1的重量比通入空气,温度保持为155+/-5℃,压力4.41~4.90Mpa,进行氧化反应,氧化尾气经冷凝器冷凝后放空,塔底放出氧化液进入分离系统进行分离.氧化终了时水相产品的组成为: 甲酸2.0~7.0%, 乙酸30~45%, 丙酸6~10%,中性物12~20%,水20~30%.
氧化塔壳体采用锅炉钢板焊制,内衬不锈钢,不锈钢的品种各厂应用不一,以采用1Cr18Ni9Ti和0Cr17Ni13Mo2Ti者居多. 某厂氧化塔壳体用30mm厚锅炉钢板制作,内衬5mm厚1Cr18Ni9Ti不锈钢一层,塔内加热和冷却用的蛇管以Mo2Ti制成.试生产两个月后塔体部位发现孔蚀穿孔,蛇管的外圆部分和塔底1.0~1.5m处腐蚀尤为严重.
减压初蒸塔 脱除中性物后的残液在这里减压蒸馏以除掉部分高聚物和残渣,操作温度一般为107℃,真空度为79900Pa,塔内置填料.该塔常采用搪瓷塔.
共沸塔 脱去中性物的残液在此塔内与共沸剂(一般为环己烷,苯,二氯乙烷等)一起分离甲酸和水,残液进入下步工序,分离乙酸和丙酸. 共沸塔的进料组分为: 甲酸9~12%,乙酸55~61%.丙酸12~13%,水20~25%,以及共沸剂. 共沸后残液组成为: 甲酸<1.0% ,水<0.5%,乙酸80~82%.丙酸15%,总酸量96~97%. 塔的操作温度为：塔顶71~73℃,再沸器105~135℃.
各厂共沸塔采用的防腐蚀结构不一,采用不锈钢作为防腐层的一般外壳为塌钢,内衬1Cr18Ni9Ti不锈钢板,再沸器的加热管以1Cr18Ni9Ti焊制成U型管,内装不锈钢浮阀.塔径较小者也可采用搪瓷塔节. 采用1Cr18Ni9Ti制成的共沸器腐蚀比较严重,液相部位呈现全面腐蚀和孔蚀,气相部位呈全面腐蚀,浮阀腐蚀尤为严重,搪瓷塔根据搪瓷质量使用效果不一.
乙丙酸蒸馏塔 此塔为分馏乙酸和丙酸用，一般以1Cr18Ni9Ti制成,分馏乙酸时塔顶温度为117~119℃,分馏丙酸时塔顶温度为140~142℃.进料组成为:甲酸0.5~3%,乙酸75~80%,丙酸13~19%.该塔腐蚀严重,尤其是塔壁,塔板和浮阀,呈现孔蚀和全面腐蚀,据测定仅开车生产半年浮阀就减重一半.
