Середовище кислої води
Кисла вода нафтопереробного заводу містить розчинений сірководень і аміак. Відпарник кислої води нагріває воду, щоб видалити летючі сульфіди та аміак для відновлення або утилізації. Теплообмінник у цьому сервісі стикається з надзвичайно складною проблемою забруднення: накипом сульфіду заліза.
Сульфід заліза походить з двох джерел. Розчинене залізо в кислій воді-в результаті корозії трубопроводу з вуглецевої сталі-реагує з H₂S, утворюючи нерозчинний сульфід заліза. Одночасно металеві трубки теплообмінника кородують на поверхні, утворюючи шар продукту корозії сульфіду заліза. Сульфідна луска чорна, щільна, злиплася. Це зменшує передачу тепла та створює місце для подальшої корозії під нагаром.
PTFE теплообмінники усувають як джерело корозії, так і механізм утворення накипу. Фторполімер не піддається корозії-на поверхні не утворюється продукт корозії сульфіду заліза. Низько{3}}енергетична поверхня протидіє адгезії частинок сульфіду заліза, які випадають із води. Забруднення зменшено до контрольованого рівня.
Механізм осадження сульфіду заліза
На поверхнях теплообмінника з вуглецевої або нержавіючої сталі в кислій воді одночасно відбуваються такі процеси. У кислій воді сталь кородує, утворюючи сульфід заліза безпосередньо на поверхні: Fe + H₂S → FeS + H₂. Цей сульфід заліза хімічно зв’язаний із поверхнею металу-це продукт корозії, а не окремий відкладення. Він росте від поверхні назовні в міру розвитку корозії. Шар липкий і не може бути видалений без видалення основного металу.
Одночасно розчинене у воді залізо реагує з H₂S в масі рідини, утворюючи частинки сульфіду заліза, які осідають на поверхні. Ці частинки осідають на існуючому шарі продукту корозії, збільшуючи товщину окалини. Комбінований шар накипу постійно зростає, зменшуючи тепловіддачу та створюючи мікрооточення, яке прискорює подальшу корозію.
ПТФЕ не має заліза, яке піддається корозії. Немає продукту поверхневої корозії. Частинки сульфіду заліза, що випадають з маси води, контактують з інертною поверхнею, яка не створює хімічних зв’язків і має мінімальну адгезію. Частинки залишаються зваженими і виносяться з стрипера разом з водою.
| Параметр сульфіду заліза | Вуглецева сталь | Нержавіюча сталь | PTFE |
|---|---|---|---|
| Поверхнева корозія в кислій воді | Так (FeS утворюється на поверхні) | Так (повільніше) | жодного |
| Поверхневий шар FeS | Так (продукт корозії) | Так (тонше) | жодного |
| Об’ємна адгезія частинок FeS | Міцний (на корозійний шар) | Помірний | Слабкий |
| Загальний рівень забруднення (відносний) | 1.0 (базова лінія) | 0.5-0.7 | 0.1-0.2 |
| Метод очищення | Механічний, кислотний | Механічний, кислотний | Промити водою |
| Частота очищення | 4-8 тижнів | 8-16 тижнів | 6-12 місяців |
Усунення-відкладення корозії
Накип сульфіду заліза на металевих поверхнях створює-корозію відкладень-локальний напад під шаром накипу. Накип блокує дифузію кисню та хімікатів для обробки на поверхню металу. Затримане середовище стає кислим і агресивним. Пітінг починається під лускою і швидко поширюється. Корозія під -відкладеннями часто є справжньою причиною поломки труб у системі кислої води.
PTFE усуває корозію під-відкладень, видаляючи поверхневий шар накипу. Без відповідної шкали немає закритої зони для атаки з недостатнім{2}}відкладенням. Поверхня залишається чистою та піддається хімічному впливу основної води. Стінка трубки з ПТФЕ не піддається жодному локальному механізму корозії.
Сумісність із середовищем аміаку
Кисла вода містить розчинений аміак, що робить розчин лужним (рН 8-10). PTFE стійкий до аміаку в усіх концентраціях і температурах до 260 градусів. Лужне середовище, яке сприяє корозії металевих компонентів, не впливає на фторполімер. Тефлоновий теплообмінник надійно працює в повному діапазоні рН кислої води.
Резюме
Теплообмінники з ПТФЕ протистоять відкладенню сульфіду заліза під час видалення кислої води, усуваючи поверхневу корозію-основне джерело накипу FeS-і запобігаючи адгезії частинок FeS, які випадають в осад із води. Відсутність клейкого шару окалини також усуває корозію під -відкладеннями, механізм, який спричиняє пошкодження металевих труб. Інтервал очищення триває від тижнів до місяців. Тефлоновий теплообмінник забезпечує надійне нагрівання, яке не потребує-обслуговування, у разі руйнування металевих теплообмінників.
Технічна підтримка специфікації PTFE-теплообмінника для кислої води доступна після надання хімічного складу води, концентрації H₂S та аміаку, робочої температури та поточної історії забруднення та корозії.
