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来源：《硅谷》2008年第17期

        [摘要]环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，用途十分广泛。其生产方法主要有丙烯高温氯化法和乙酸丙烯酯法两种。

        [关键词]环氧氯丙烷装置 腐蚀 防护

        中图分类号：TQ2文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0910004－01

        环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，用途十分广泛。ECH的生产起始于20世纪30年代，其生产方法主要有丙烯高温氯化法和乙酸丙烯酯法两种。Shell Development公司最早以丙烯和氯为原料直接高温氯化合成氯丙烯成功，迄今仍是生产ECH的主要方法。丙烯高温氯化法的特点是生产过程灵活，工艺成熟，操作稳定，但是原料氯气引起的设备腐蚀严重，对设备的材质要求高，本文主要从工艺和设备材质二个方面来介绍丙烯高温氯化法制备环氧氯丙烷过程中存在的腐蚀现象与防护建议。

        一、工艺描述

        装置采用高温氯化法制氯丙烯，经脱除低沸物和高沸物后得到精氯丙烯，精制后的氯丙烯经次氯酸化生成二氯丙醇，再经过环化反应制得粗环氧氯丙烷，最后经过精制得到环氧氯丙烷产品。

        二、腐蚀分析

        （一）氯丙烯反应与急冷系统：丙烯如果含水，会生成盐酸腐蚀混合器以后的设备，急冷塔，再沸分离塔、塔底重沸器和塔顶冷凝器是炭钢设备，有盐酸均匀腐蚀问题。反应器材料316L，有出现盐酸均匀腐蚀和氯离子应力腐蚀开裂的可能性。

        （二）反应出料冷却和脱氯丙烷系统：从塔顶冷凝器来的反应气体含氯化物，如果原料含水或操作不当含较多的水会对炭钢设备产生均匀腐蚀。脱丙烷塔进料罐和脱丙烷塔的中段以下有腐蚀。

        （三）氯丙烷精馏系统：含水的有机氯化物进到此氯丙烷精馏系统，对炭钢设备的低沸物塔、冷凝器和低沸物塔顶罐造成盐酸均匀腐蚀。

        （四）丙烯洗涤和压缩系统：从盐酸吸收塔顶来的气相丙烯含盐酸，在碱洗涤塔与碱中和反应。塔顶的丙烯进入冷冻压缩过程，在级间洗涤塔和补充碱洗涤塔中用碱中和残 留的盐酸生成干净的高压丙烯。在本系统有少量的盐酸腐蚀，以下的过程PH由 酸性逐渐变成碱性对设备较少均匀腐蚀问题。但碱脆开裂的问题仍要考虑，浓度超过5%和温度超过50℃时有可能发生，这种情况较多出现在停工蒸汽吹扫或碱管线蒸汽伴热情况下。

        （五）丙烯干燥和冷凝系统：从T107补充碱洗涤塔来的高压丙烷含有少量的水分，如果上系统没有控制好 PH 值，有可能有少量的盐酸，对本系统的炭钢设备造成腐蚀，如：丙烯收集罐、丙烯分离罐和聚集罐。

        （六）二氯丙烷反應系统：本系统氯遇水形成盐酸，反应生成的二氯丙醇含水和盐酸对下游设备产生盐酸腐蚀。如：二氯丙醇储罐，管线等。

        （七）脱氯醇系统：含水和盐酸的二氯丙醇在碱性条件下反应，同时中和了盐酸。受盐酸腐蚀的炭钢设备有：二氯丙醇换热器, 混合器，汽提塔塔顶部分。E204 采用钛制设备，钛设备有缝隙腐蚀和电偶腐蚀问题。

        （八）环氧丙烷精制系统：上系统过来的环氧丙烷含水，本系统采用 304L、316L 材料要考虑氯离子的应力 腐蚀开裂问题，对钛设备则可能存在有缝隙腐蚀和电偶腐蚀问题。对蒙乃尔 400 合金设备，如果介质中有氧存在情况会加速材料腐蚀。

        （九）其它腐蚀：保温层下腐蚀；循环水腐蚀；大气腐蚀；埋地管线土壤腐蚀。

        三、防腐建议

        防护方案主要包括：工艺流程的改进、设备抗腐蚀能力的提高和腐蚀检测手段的提高与增设三个方面。 对于腐蚀条件温和的腐蚀，以工艺防腐为主，选用耐蚀材料为辅；对于高温或温差较大的腐蚀，以选用耐蚀材料为主。使设备都能满足二年、三年或四年一修。

        （一）加强工艺防腐

        目前环氧氯丙烷装置的腐蚀主要是盐酸腐蚀。为了消除这一隐患，应以工艺防腐为主，选用耐蚀材料为辅，尽量减少工艺介质中的HCl、水等的含量，减轻或避免盐酸腐蚀。

        改进丙烯干燥装置、在氯气进入混合器以前增加干燥剂，严格控制进料物流中水的含量，使水的含量控制在允许含量以内，即丙烯水含量小于1ppm，氯气的含水量小于10个ppm。

        在T-101 后设置除HCl装置。

        可以在TK-201和E-203之间增加一个操作单元，除酸和水或除去其一。以减轻对E-203的穿孔腐蚀。

        （二）改善设备等级

        1．设备选材是否合理是防腐工作的关键，把合理选材作为防腐工作的主要手段，制定自己的选材标准，及时捕捉国际最新成果、新材料，增强防腐能力，确保长周期安全运行。

        2．改善改变设备的结构，通过对腐蚀部位和腐蚀原理的分析可以看出，主要是盐酸聚集在空隙部位，形成高浓度的盐酸，发生孔蚀。大部分换热器发生在挡板与管束的接口处，可以改换板式换热器，减少死角的存在。

        3．表面改性技术的应用，如表面扩散渗入、化学转化等；耐腐蚀材料的应用，如酚醛树脂、环氧树脂、玻璃、陶瓷等。

        （三）增设腐蚀检测手段的改进

        设备腐蚀的监测是防腐蚀过程中的重要的一部分，通过对腐蚀过程的监控不仅可以及时的发现问题，而且可以更多的了解腐蚀的过程与机理。对于腐蚀的监测最好有专门的人员来负责，以便可以详细、全面的了解设备腐蚀情况。

        1．检测方式包括表观检查、挂片、电阻探针、感抗探针、线性极化阻力、电化学阻抗谱、电化学噪声、电偶探针、动电位极化、电场图像法、声发射、电位探针、氢探针、化学分析等方法。

        2．腐蚀监控技术的有效性与监测点的选择有关，所以正确、合理的选择腐蚀监测位置，对于取得关键的腐蚀监控信息是极为重要的。应当根据生产工艺条件、结构材料以及介质的特点、环境因素、系统的几何形状和以往的经验等，选择合理的监测位置。

        四、总结

        本文对于环氧氯丙烷装备腐蚀原因和防护做了一定的阐述，通过对环氧氯丙烷装置的防护，可以使该装置正常运行。但仍有许多工作等待我们去做，还有很多问题有待于深入探索，对该工作应给予足够的重视，在人力物力上给以支持，使该项工作坚持下去，以便了解腐蚀状况，掌握腐蚀规律，采取有效的防护措施，为装置的长周期，高效率、满负荷运行创造条件。

        参考文献：

        [1]《压力管道安全管理与监察规定》.法律出版社，2004，2，18.

        [2]《压力容器定期检验规则释义》.化学工业出版社，2005，1，1.下载本文