[發明專利]一種合成氨耐硫變換工段的防腐設備及其方法

有效

• 申請號: 201910335050.8
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110002399B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 董華林;石國弘;吳德禮;胡云凱;張德南;何家利;黃強;梅屾
• 申請（專利權）人: 貴州赤天化桐梓化工有限公司
• 主分類號: C01B3/12
• 分類號: C01B3/12
• 代理公司: 貴州啟辰知識產權代理有限公司 52108
• 代理人: 趙彥棟

本發明公開了一種合成氨耐硫變換工段的防腐設備及其方法，它包括依次相連的脫鹽水加熱器、第一水分離器、變換氣水冷器和第二水分離器，所述變換氣水冷器的進口處通過帶開關閥的管線與加堿性物質源連接；所述第二水分離器的出口管線與在線PH分析儀相連，所述在線PH分析儀與DCS控制系統的信號接收端連接，而DCS控制系統的信號輸出端分別與脫鹽水加熱器的溫度調節器和加堿性物質源的開關閥相連，本發明采用智能化設計，實現靈活調節合成氨耐硫變換工段的冷凝液的PH值，有效防止此工段不銹鋼設備及管線的酸性腐蝕，提高了設備的使用壽命，節約堿性物質源的消耗，節省人工調節和維修成本，省時省力，生產效率高，實用性強。

技術領域

本發明涉及一種合成氨耐硫變換工段的防腐設備及其方法，適用于合成氨耐硫變換工段不銹鋼設備及管道防腐蝕工藝技術，屬于煤制合成氨耐硫變換工藝技術領域。

背景技術

在煤制合成氨耐硫變換工藝中，水煤氣中含有大量的CO₂、H₂S、COS、NH₃及大量飽和水蒸汽，通過變換反應后會產生更多的CO₂及未參與反應的H₂S、COS、NH₃和未反應完的大量的飽和水蒸汽，反應后的變換氣經過多次的換熱回收熱量降溫后將飽和水蒸汽冷凝并多次分離；而隨著變換氣的溫度的降低，氣相中NH₃的溶解度增大而溶解在冷凝液中被分離出去，而在相同溫度下氣相中的CO₂、H₂S、COS等酸性介質在液相中溶解度遠遠小于NH₃的溶解度，CO₂、H₂S、COS等酸性介質只有在變換氣溫度很低的情況下逐漸在耐硫變換工段末端增大并電離出大量的氫離子、硫離子而使變換工藝冷凝液的酸性不斷增強，當達到在高壓下一定具有腐蝕破壞能力的酸度溶液時，對變換氣工藝冷凝液經過的變換不銹鋼設備及管線就開始不間斷的進行腐蝕。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、成本低，合成氨耐硫變換工段的防腐設備及其方法，可以克服現有技術的不足。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種合成氨耐硫變換工段的防腐設備，它包括脫鹽水加熱器，所述脫鹽水加熱器進口與變換工段的出氣口連接，出口通過管線依次與第一水分離器、變換氣水冷器、第二水分離器相連，所述變換氣水冷器的進口處通過帶開關閥的管線與加堿性物質源連接；所述第二水分離器的出口管線與在線pH分析儀相連，所述在線pH分析儀與DCS控制系統的信號接收端連接，而DCS控制系統的信號輸出端分別與脫鹽水加熱器的溫度調節器和加堿性物質源的開關閥相連。

在前述第二水分離器的出口管線上設有節流閥， DCS控制系統的信號輸出端與所述節流閥相連。

前述加堿性物質源為氨。

一種基于前述的合成氨耐硫變換工段防腐設備的方法，其包括以下步驟：

s1、由DCS控制系統調節脫鹽水加熱器的初始換熱溫度T0，水煤氣在變換工段經變換反應后，其變換氣經脫鹽水加熱器、第一水分離器、變換氣水冷器和第二水分離器，進行換熱、分離、冷凝、再分離后，得到冷凝液；

s2、由在線pH分析儀實時監測冷凝液的pH值，并將監測信號反饋到DCS控制系統，由DCS控制系統給出相應指令；

s3、冷凝液的pH值為中性或偏堿性，DCS控制系統控制脫鹽水加熱器保持在初始換熱溫度T0進行換熱；

冷凝液的pH值為酸性，DCS控制系統分兩路進行調節，

第一路，打開加堿性物質源的開關閥，在變換氣水冷器內加入堿性物質；

第二路，提高脫鹽水加熱器的換熱溫度T1；