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第61卷第2期化工设备与管道Vol.61No.2

2024年4月PROCESSEQUIPMENTPIPINGApr.2024

·单元设备·

煤气化装置洗涤系统腐蚀评估与控制研究

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李文盛，杜延年，包振宇，杨宏泉，段永锋

（1.中石化宁波工程有限公司，浙江宁波315103；2.中石化炼化工程（集团）股份有限公司洛阳技术研发中心，

河南洛阳471003）

摘要在煤气化过程中原料煤中的碳硫氮和氯等元素会发生复杂反应生成不同种类的腐蚀性产物

：，、、，

在一定的条件下会表现出较强的腐蚀性严重影响着煤气化及下游装置的安全稳定运行文章以煤气

，。

化装置洗涤系统为研究对象通过开展现场腐蚀监测与实验室腐蚀评价获得了不同金属材料在洗涤

，，

系统粗合成气黑水环境下的耐蚀性能结合煤气化装置现场实际运行情况和工程实践经验制定了

、，，

设备及管道腐蚀控制策略。

关键词煤气化洗涤腐蚀耐蚀性能腐蚀控制

：；；；；

中图分类号：TQ050.9文献标志码：A文章编号：1009-3281（2024）02-0033-008

煤气化是以煤为原料，以氧气（空气、富氧或S31603材质的状态分别为固溶态、焊接态和敏化态，

纯氧）、水蒸汽等做气化剂（或称气化介质），在高温6种金属材料的化学成分见表1。

条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化1.2腐蚀试样

[1-3]

为粗合成气的过程。在该过程中，煤中的碳、硫、现场腐蚀监测的腐蚀挂片分为方形基材试片、

氮和氯等元素会发生一系列的复杂反应，生成CO、方形焊接试片、U型弯曲基材试片、U型弯曲焊接试

2

HS、HCN和HCl等腐蚀性物质，在一定的条件下片，四种试片的结构设计示意图分别见图1~4。其中

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会表现出较强的腐蚀性，严重影响着煤气化及下游装U型弯曲试片用于应力腐蚀评价，试片根据ASTM

[4-5]

置的安全稳定运行。煤气化装置洗涤系统是用水G30标准规定的要求加工，通过弯曲使试样产生变形，

洗涤粗合成气中的灰分，在洗涤过程中，粗合成气中然后借助螺栓以维持这种变形，即在整个试验过程中

的CO、HS、HCN和HCL等腐蚀性组分也会溶解试片变形的总位移量是恒定的。U型弯曲试片属于光

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于水中，洗涤后的水称为黑水。因此，洗涤系统主滑试片，应力加载属于恒位移，该试片的应力状态不

要发生的腐蚀类型包括冲蚀、酸性水腐蚀、CO2腐蚀、明确，仅能定性反映材料的应力腐蚀敏感性，而