新疆炼油厂裂化加热炉烟气洗涤塔腐蚀分析与防护

烟气洗涤塔是炼油厂催化裂化装置烟气脱硫脱硝系统的核心设备，几年前国内某炼油厂的催化裂化装置烟气洗涤塔在投运半年后，塔壁的中部和上部均陆陆续续出现了多处腐蚀穿孔，并且蚀孔附近塔壁出现严重减薄现象，塔壁原厚度为15mm，经腐蚀后仅剩3-5mm。

石油化工防腐蚀协会邀请北京志盛威华公司参与此次腐蚀分析，从设备的运行环境、设备材质、设计结构等防磨对烟气洗涤塔塔壁的腐蚀原因进综合分析认为，其腐蚀机理主要有点蚀、晶间腐蚀以及冲击湍流腐蚀。该厂的烟气洗涤塔设备把减薄处的钢板切除并补焊新钢板，整改后采用ZS-1042脱硫防腐涂料进行厚涂防渗，再用ZS-1034耐酸碱防腐涂料进行薄涂封面，涂装并开启后至今2年，2年内没有产生任何腐蚀穿孔现象和钢板减薄现象。

炼油厂的催化裂化装置的烟气脱硫脱硝系统采用湿法洗涤技术，用于缓解催化裂化装置的再生烟气中SO2和NOX对环境的危害，以及减少再生烟气中催化剂粉尘的排放。

烟气脱硫脱硝洗涤塔的结构一般由急冷段、吸收段、滤清模块、水珠分离器、烟囱等组成。烟气从下部的急冷段水平进入，经过高密度的水帘对烟气进行急冷，冷却后的烟气温度在60℃左右，并且通过急冷区入口注入臭氧，把烟气中NOX（N2O、NO、N2O3）氧化成N2O5。从急冷段进入吸收段，吸收段区域含有5组喷淋喷射管，分阶段清除SO2等。每个喷射管有一个喷嘴，共5个喷嘴，喷射循环浆液使气液充分接触，从而有效清除粗的粉尘以及进行脱硫。烟气经过吸收段喷淋后，被分配到13个滤清模块中，滤清模块以环形布置在吸收段的上部，在滤清模块的上部设置喷淋箱，喷淋箱中设置13个喷嘴，分别对每一个滤清模块进行高密度喷淋洗涤，从而将细的粉尘清除。烟气经过滤清模块之后进入水珠分离器，一共设置了12个向下流的水珠分离器，采用离心分离的方式将烟气中的自由水滴清除。分离出的水经过的排水管向下排放至FM循环槽，不含水滴的烟气则经过整流后进入烟囱向外排出。

点蚀是一种主要集中发生于金属表面的很小范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。其腐蚀深度通常大于其孔径，严重时可使金属穿孔，因此也叫孔蚀或坑蚀。尤其是在容易生成钝化膜的表面经常发生深的点蚀，比如不锈钢，而该洗涤塔的材质为1Cr18Ni9Ti，洗涤塔内原来涂装的防腐漆早已失效，不锈钢表面的钝化膜与内部的材质之间形成钝化-活化腐蚀电池。点腐蚀容易发生在特殊离子环境中，比如Cl^-、F^-、H2S中的S^2-，经检测，该烟气洗涤塔的烟气成分中这些离子均存在。喷淋洗涤时塔壁表面积累了大量的负电荷，与下部基材形成了很大电位差，也是点腐蚀的因素之一。点蚀在金属的异相组织中更加敏感，因为铁素体中Cr或Mo含量高，容易钝化，而奥氏体相容易破裂，所以点蚀一般是通过不锈钢的奥氏体侧穿透。