石油化工用不銹鋼
以石油煉廠廢氣、天然氣或石腦油作原料,通過一系列化學反應(yīng)可以制取乙烯、丙烯、乙快等,進一步合成可以生產(chǎn)聚乙烯、聚苯乙烯、丙酮、丁二烯等。對于合成后的加工過程類似于化學工業(yè),將接觸各類酸性介質(zhì),服役環(huán)境腐蝕性相當苛刻,并且介質(zhì)條件變化幅度較大,所使用的材料范圍也較廣,涉及到不銹鋼、鐵鎳基耐蝕合金和鎳基耐蝕合金。
(1)乙烯生產(chǎn)
乙烯生產(chǎn)中的熱分解爐爐管主要使用0Cr25Ni20或高碳的25Cr-20Ni(HK40)離心鑄管,是針對高溫和高的蠕變斷裂強度所作出的選擇。管線采用Incolog800合金。在低溫條件下使用低溫鋼,僅在-100--175℃下使用0Cr18Ni9。
(2)乙炔
乙炔生產(chǎn),因熱分解溫度在1100℃以上,故所使用的合金牌號高于乙烯生產(chǎn)所用牌號。
(3)其他加工過程
其他加工過程包括氧化、水合、脫氫、脫水、烴化、異性化等。將要接觸工藝過程相關(guān)的酸性介質(zhì),所使用的材料主要是0Cr17Ni14Mo2和00Cr17Ni14Mo2,Inconel600、Incoloy800,20號合金以及Hastelloy B、C、D等。這些工藝過程的工作條件見下表。在石油化工的工藝過程中某些工藝環(huán)節(jié)需使用硫酸、氫氟酸、磷酸、鹽酸等腐蝕性介質(zhì),根據(jù)酸的濃度,溫度的不同而使用不同的耐蝕材料。
一些石油化工過程的工作條件
工藝過程名稱 | 溫度,℃ | 壓力,MPa |
氧化 | 150-450 | ≥1.9 |
水合 | 10-300 | 0.68-6.9 |
脫氫 | 350-700 | 0-0.15 |
脫水、烴化 | 250-275 | 1.4-6.2 |
異性化 | 370-540 | 1.4-1.5 |
氫混合、鹵化 | 30-500 | 0-0.34 |
氮化 | 30-500 | 0-0.19 |
重合 | 160-300 | 0-294 |
硫酸 在石油化工中使用的硫酸濃度范圍變化很大,溫度可達100℃左右,一些工藝環(huán)節(jié)使用硫酸的濃度和溫度條件見下表??砂椿瘜W工業(yè)硫酸工業(yè)中的材料使用原則進行選擇。
石油化工所使用的H2SO4
工藝環(huán)節(jié) | H2SO4 濃度 | 溫度,℃ |
用乙烯水制造乙醇或IPA | 45%-98% | 0-80 |
脫水制造乙醚 | 78%+H3PO4+HCI | 128 |
磷酸 用于制造酒精、合成洗滌劑和界面活性劑,在60℃以下各種濃度、在沸點溫度30%以下各種濃度的H3PO4中使用0Cr18Ni9,在高溫高濃度H3PO4中使用00Cr17Ni14Mo2。
鹽酸 在石油化工中,從乙烯到乙醛的液相氧化,丙酮生產(chǎn)、異性化,氯化乙烯樹脂制造的鹵化工藝均使用鹽酸,在這種環(huán)境下,一般的不銹鋼是不耐蝕的。常常使用Ni-Mo和Ni-Cu合金或者使用非金屬材料襯里。僅僅在含空氣的稀鹽酸中使用0Cr17Ni12Mo鋼。
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