低温甲醇洗装置氢致腐蚀的原因及对策

张先春

(兖矿国宏化工有限责任公司，山东邹城 273500)

兖矿国宏公司年产50万t甲醇项目低温甲醇洗装置是由德国鲁奇公司承担基础设计，中国五环化学工程公司进行详细设计，设计处理水煤气气量为220 000 Nm3/h的气体净化系统。低温甲醇洗工艺由于具有脱硫脱碳同时进行、单套装置处理气量大、吸收溶液成本低等优点而被广泛应用。由于是甲醇合成的前置工序，低温甲醇洗气体净化的指标直接影响到甲醇的产量和甲醇合成催化剂的使用寿命，因此确保低温甲醇洗装置的安全稳定运行就显得尤为重要。

1 事故实例及原因分析

我公司的低温甲醇洗装置在2007年12月底投产后一直运行稳定。在2008年系统大修期间，公司为清洗设备对该装置进行了水联动试车，试车过程中发现一处304L不锈钢焊缝热影响区出现砂眼漏洞，立即对其进行打磨并补焊。随后装置开车运行约一个月，输送含硫甲醇的低温管线陆续出现约20处焊缝漏点，每处漏点均呈蜂窝状处于焊缝的热影响区，且每处都是同时出现约10余个砂眼，最终该装置被迫停车以解决此问题。

由于出现漏点的管线均为富含硫化氢的低温甲醇管线，而甲醇对于不锈钢材料并无腐蚀性，且相同工况下不含硫甲醇管线均没有出现问题，所以我们判定该腐蚀情况与甲醇中含有的硫化氢有关。

2 腐蚀机理

2.1 H2S应力腐蚀断裂的机理

H2S在甲醇水溶液中离解为S2-和H+，阳极反应放出的电子被阴极反应的H+所吸收，在钢的夹杂物、偏析带、位错及其它预先存在的缺陷处富集形成氢分子，在外应力的作用下发生开裂(见图1)［1］。……