Taupunktkorrosion in Raffinerieabgasen gefährdet Produktionsanlagen – Problemreaktion und -lösung

Rauchgas-Taupunktkorrosion is a serious problem faced by refineries. In the refining process, a variety of fuels such as natural gas, waste gas, liquefied petroleum gas, naphtha and fuel oil are burned through thermal processes. Most of them contain sulfides such as H2S, mercaptans and thiophenes, which are easily converted into SOx in the combustion chamber. Especially SO2, and a part of it (usually 2-4%) is further oxidized to SO3. When the flue gas is cooled below the acid dew point, SO3 condenses with water vapor to produce sulfuric acid: SO3 (g) + H2O (g) ->H2SO4 (l). Die Säuretaupunkttemperatur hängt von der Sulfidkonzentration im Rauchgas ab und liegt üblicherweise im Bereich von 100-150 Grad.

Schwefelsäure ist extrem korrosiv und hat schwerwiegende Auswirkungen auf die Oberfläche von Geräten. Wenn beispielsweise die lokale Temperatur der kalten Oberfläche des metallischen Luftvorwärmers unter den Säuretaupunkt fällt, beginnt Schwefelsäure zu kondensieren, was die Korrosionsrate der Platten und Rohre beschleunigt. Dieses Korrosionsphänomen wird als Kaltstellenkorrosion bezeichnet. Anfangs ist dieser Abbau möglicherweise nicht erkennbar, aber mit der Zeit kann zunehmende Korrosion zu Undichtigkeiten im Gerät führen, die einen Kurzschluss zwischen der Verbrennungsluft und dem Rauchgas verursachen können. Dies verringert die Rückgewinnungseffizienz und erhöht den Stromverbrauch des Verbrennungsluftventilators, was wiederum zu Energieverlusten führt. Sobald der Verbrennungsluftventilator an seine Grenzen stößt, beeinträchtigen diese Undichtigkeiten die Produktionseffizienz erheblich.

Obwohl die Gesamttemperatur des Rauchgases bei 250 Grad gehalten wird, tritt aufgrund der kühleren Umgebungsluft auf der anderen Seite des Luftvorwärmers immer noch das sogenannte Kaltfleckenphänomen auf. Diese Überkühlung führt dazu, dass die Temperatur der Rauchgasseitenoberfläche unter den Säuretaupunkt fällt. Unterschiedliche Schwefelgehalte im Brennstoff verstärken die Schwere des Kaltfleckenphänomens.Rauchgas-Taupunktkorrosion. Ein erhöhter Schwefelgehalt führt zu einem Anstieg des Säuretaupunkts. Selbst wenn sich die Raffinerie zum Ziel setzt, 10-20 Grad über dem typischen Säuretaupunkt zu halten, können Schwankungen im Schwefelgehalt des Kraftstoffs dazu führen, dass Schwefelsäure während Schwefelspitzen kondensiert, wodurch die Schäden an der Geräteintegrität verschlimmert und die Gesamtleistung der Anlage verringert wird.

Daher ist eine effektive Verwaltung und Reduzierung vonRauchgas-Taupunktkorrosionist für Raffinerien von entscheidender Bedeutung. Der Einsatz geeigneter Schutzmaßnahmen und Überwachungstechnologien, wie z. B. der Einsatz von Hochtemperatur-Rauchgassäure-Taupunktmessgeräten, die Messung der Taupunkttemperatur von Schwefelsäure und die Optimierung der Prozessparameter, kann die negativen Auswirkungen von Korrosion erheblich reduzieren und den langfristigen stabilen Betrieb der Anlage aufrechterhalten.