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有机氟工业

2023年第3期Organo-FluorineIndustry35

无水氢氟酸回转反应炉的腐蚀分析与防护

王林白海龙苏宁杨超薛毅

（陕西延长石油集团氟硅化工有限公司，陕西商洛726000）

摘要：目前国内的无水氢氟酸生产工艺大多采用天然气外加热式回转反应炉为主要设备的萤石－硫酸法，生产过程中

回转反应炉的腐蚀主要有水分、氢氟酸、硫酸等的化学腐蚀以及安装、运转过程中的各种应力腐蚀等。回转反应炉在一定程

度上决定着无水氢氟酸的生产质量和生产效率，对整个生产工艺作用很大。对无水氢氟酸回转反应炉的腐蚀因素进行了初

步分析，并探讨了相应的防护措施。

关键词：无水氢氟酸；反应炉；腐蚀；温度；应力

多伴随着许多副反应产物，原料与副产物中的介质

1无水氢氟酸的生产工艺

H,SO4、HF、H,SO,F、SiF4、H,O、H,SiF。、H,S、SO,等

目前无水氢氟酸的主要生产技术是萤石一硫酸都会对反应炉产生不同程度的腐蚀[2]。另外，安装

法]。无水氢氟酸的工业生产工艺是以发烟硫酸、过程的焊接应力腐蚀、高温氧化、操作差异及常年运

98%硫酸、萤石为原料，在无水氢氟酸回转反应炉内

转的交变应力腐蚀等在很大程度上决定着无水氢氟

进行反应，反应副产物固体石膏渣经炉尾排出，产物酸的生产质量和产量负荷，使得回转反应炉的腐蚀

气体粗HF（氟化氢）经洗涤、干燥、净化、冷却、精馏

问题越来越被重视

和脱气后制得产品，主要化学反应式如下：2.1工艺设备的影响

CaF,(固）+H,SO4(液)→

目前，国内无水氢氟酸的工业生产工艺主要是

CaS04（固）+2HF(气）↑（300～350℃)

以硫酸、萤石为主要原料在回转反应炉内进行反应，

该反应是吸热反应，标准反应热△H（298K）=

反应的主要设备回转反应炉的炉体大多采用无内衬

-5.371kJ/mol。当反应温度为125℃时，△H

结构炉体，材质大多为20G无缝钢管，耐腐蚀性弱，

47.31kJ/mol当反应温度为275℃时，△H=41.95

易受到反应过程中强酸性介质的腐蚀[3]

kJ/mol。由于反应体系中同时存在气固液三相,所

2.2水分的影响

以又是复杂的多相反应。

因为无水氢氟酸的生产过程是在酸性条件下进

主要反应流程为萤石粉经过干燥预热后依次使

行的，因此，水分对回转反应炉的腐蚀作用非常大。

用螺旋输送机、刮板输送机、斗式提升机输送至萤石

粉料仓中储存，料仓内萤石粉采用螺旋输送器经失除了反应原料萤石粉、硫酸中的水分，副反应也会生

重称计量后经外混器输送至回转反应炉中，同时将成一定量的水，还有空气中的水分等都会对回转反

发烟硫酸、98%硫酸与已吸收粗氟化氢的硫酸输送应炉造成腐蚀

至混酸槽内混合，使混酸达到浓度和温度要求后经2.3物料腐蚀

外混器预混合后将其输送至回转反应炉内与萤石粉生产原料中的98%硫酸和发烟硫酸、生产过程

反应生成粗氟化氢，最后采用洗涤、干燥、净化和精中的产物