1、i1、什么叫反应器，如何分类？答：反应器是石油化工过程中主在用来完成介质的化学，物理反应的设备。% h ) b7 h6 5 k) 按反应器的器壁温度分为：热壁和冷壁反应器按反应器内介质流向可分为：径向和轴向反应器按反应器内催化剂床层的状态可分为：固定床、流动床反应器。2、什么叫热壁和冷壁反应器？* L3 p# X* q5 l) W! b答：热壁和冷壁是从反应器的壁温来区分的，壁温跟反应温度相差不大，即没有内隔热层的叫热壁反应器，由于内隔热层的作用，使反应器壁温远小于反应温度的叫冷壁反应器。3、何谓轴向和径向反应器？各有何优缺点？- b. N, $ Z1 % B, c- j5 g（5）去垢篮：搜
2、集物流带进来的杂质，防止污染催化剂。# H5 C0 t$ E J K% f（6）分配盘：使物料均匀分布并均匀通过催化剂床层。（7）出料集合管：收集反应器的物料离开反应器，并阻止催化剂流失。“ K( p) X: k% Z, s+ _（8）卸料管：用于卸催化剂。% M1 B9 b# A. B4 R8、我装置反应器开、停工注意的问题？4 m+ C6 u“ e( S J（1）当反应器开始升压时，在操作温度升到 135以前，操作压力不得超过 3.59Mpa，同理，当反应器降压时，操作压力降至 3.59Mpa 之前，其操作温度必须维持在 135以上。4 A/ 0 ; s+ q! _2 （2）当反应器的操作
3、温度低于 135时，升温速度应尽量28/h，当反应器的操作温度在 93以上时，其降温速度应尽可能缓慢,尽量避免本体和物件形成不均匀的温度分布而引起较大的热应力。; G1 H; Q; U G% D m V1 y“ Y（3）停工时应采取使操作状态下收藏的氢能充分释放出去的方案，如先降压，后降温。/ v; o/ ; L* u$ |: q: F, M（4）开停工时，应尽量避免反应器中有液相水和氧气的存在。（5）当不要更换催化剂时，应将反应器与整个反应系统隔开，并加氮气加以保持或维持反应器处于热态（壁温 100以上） 。（6）当需要更换催化剂时，在催化剂卸出后将反应器内部清理干净，停工期间应尽量避免奥氏
4、体不锈钢内件和堆焊层与空气接触，目的是防止连多硫酸（H2SXOG）形成，进而引起奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂。建议用碱性溶液进行中和处理。9 h% ( X; r s ( U( E! D( G9、设备氢腐蚀的原因？* c7 m! q m; S- t0 y6 m 在常温下，氢气对碳钢设备无腐蚀作用。在高温高压下，由于氢气分子很小，会渗入钢材内部，使钢材的晶粒内溶解大量的氢，随时间的延长，氢气会与钢材的渗碳体（Fe3C）发生化学反应：Fe3C2H2CH43Fe 生成甲烷而使钢材脱碳变成纯铁（Fe）大大降低钢材强度（称为氢脱现象） 。由于甲烷气体的逸出使钢材疏松，甚至产生裂纹，造成设备腐蚀。, b/ e
5、“ B6 r3 d3 g10、我装置临氢系统钢材是怎样选用的？2 b8 G“ q8 8 c“ t临氢系统钢材选用的材质为 TP347L，炉管的材质为 TP347H，高压换热器和反应器选用材质为 2.25Cr1Mo。冷壁反应器是在设备内壁设置非金属隔热层，有些并在隔热层内衬不锈钢套。由于有内隔热层，可使反应器的设计壁温降至 300以下，因而就可以选用 15CrMoR 或碳钢，内壁也不用堆焊不锈钢了。 $ c! m! U1 z; w. _9 q; C U+ d7 C4 F0 m6 y) k; 冷壁反应器内的非金属隔热层在介质的冲刷下，或在温度的变化中易损坏，操作一段时间可能就需要修理或更换，且施工
6、和修理费用较高。如果在操作时衬里脱落，衬里脱落处及其附近的反应器器壁就会超过设计温度，从反应器外部看，该处的变色漆就会变色。由此造成了反应器的不安全隐患，严重时甚至造成装置的被迫停车 .4 J$ L$ R! G t- u3 H O2 v4 f2 j, P, F9 W8 B. K“ 0 Z9 j4 s+ s虽然热壁加氢反应器的制造难度较大，一次性投资较高，但它可以保证长周期安全运行目前已在国际上普遍采用 F& U5 y8 / s“ z& L) 为什么临氢设备不能通入蒸汽?是因为反应器及高压换热器的材质的特殊要求，蒸汽冷凝成水后对设备材质会发生损坏；催化剂最怕水，因为催化剂接触水后，会使催化剂受到
7、破坏，影响催化剂的使用寿命。主要是为了保护设备和催化剂。楼上说的对，临氢管线都是奥氏体不锈钢，蒸汽中有时会携带氯离子，蒸汽冷凝再蒸发后氯离子浓度增加，会引起氯离子应力腐蚀。所以不允许用蒸汽吹扫，即使在管线试压过程中也要控制水中的氯离子浓度。加氢装置常见的腐蚀1. 氢腐蚀氢腐蚀是在高温高压条件下，分子氢发生部分分解而变成原子氢或离子氢，并通过金属晶格和晶界向钢中扩散，扩散侵入钢中的氢与不稳定的碳化物发生化学反应，生成甲烷气泡（它包含甲烷的成核过程和成长） ，即 Fe3C2H2CH4+Fe，并在晶间空穴和非金属夹杂部位聚集，而甲烷在钢中的扩散能力很小，聚积在晶界原有的微观孔隙（或亚微观孔隙）内，形
8、成局部高压，造成应力集中，使晶界变宽，并发展成为裂纹，开始时是很微小的，但到后期，无数裂纹相连，引起钢的强度、延性和韧性下降与同时发生晶间断裂。由于这种脆化现象是发生化学反应的结果，所以他具有不可逆的性质，也称永久脆化现象。在高温高压氢气中操作的设备所发生的氢腐蚀有两种形式：一是表面脱碳，二是内部脱碳。表面脱碳不产生裂纹，这点与钢材暴露在空气、氧气或二氧化碳等一些气体所产生的脱碳相似，表面脱碳的影响一般很清，其钢材的强度和硬度局部有所下降而延性有所提高。内部脱碳是由于氢扩散侵入到钢中发生反应生成甲烷，而甲烷又不能扩散到钢外，就聚集于晶界或夹杂物附近。形成了很高的局部应力，使钢产生龟裂、裂纹或鼓
9、包，其力学性能发生了显化。造成氢腐蚀的因素： 操作温度、氢的分压和接触时间。温度越高或者压力越大发生高温氢腐蚀的起始时间越早。氢分压 8.0MPa 是个分界线，低于此值影响比较缓和，高于此值影响比较明显，操作温度 200是个临界点，高于此温度钢材氢腐蚀程度随介质的温度升高而逐渐加重。氢在钢中的话浓度可以用下面公式表示：C134.9P1/2exp（3280/T）式中：C氢浓度P氢分压，MPaT温度，K从式中可看出，温度对钢中氢浓度的影响比系统氢分压更显著。 钢材中合金元素的添加情况。在钢中不能形成稳定碳化物的元素（如镍、铜）对改善钢的抗氢腐蚀的性能毫无作用；而在钢中添加形成很稳定碳化物的元素（入
10、铬、钼、钒、钛、钨等） ，就可以使碳的活性降低，从而提高钢材抗氢腐蚀的能力。关于杂质的影响，在针对 2.25Cr1Mo 刚的研究已发现，锡、锑会增加甲烷气泡的密度、大小和生成速率。 加工过程。钢的抗氢腐蚀性能与钢的显微组织也有密切关系。回火过程对钢的氢腐蚀性能也有影响。对于淬火状态，只需很短时间加热就出现了氢腐蚀。但是一施行回火，且回火温度越高，由于可形成稳定的碳化物，抗氢腐蚀性能就得到改善，另外对于在氢环境下使用的铬钼钢设备，施行焊后热处理同样具有提高抗氢腐蚀能力的效果。曾有试试验证明，2.25Cr1Mo 钢焊缝若不进行热处理的话，则发生氢腐蚀的温度将比纳尔逊（Nelson）曲线表示的温度低
11、 100以上。 钢材受的热应力。在高温氢气中蠕变强度会下降，特别是由于二次应力（如热应力或由冷加工所引起的应力）的存在会加速高温氢腐蚀。当没有变形时，钢材具有较长的“孕育期”，随着冷变形量增大， “孕育期” 逐渐缩短，当变形量达到 39时，则在任何试验条件下都无“孕育期” ，只要暴露在此条件的氢气中，裂纹立刻就发生。因此对于临氢压力容器的受压元件，应重视采用热处理消除残余应力； 不锈钢复合层和堆焊层的影响，由于氢在奥氏体不锈钢以及铁素体钢中的溶解度和扩散系数不同，因此完整冶金结合的奥氏体不锈钢复合层和堆焊层能降低作用在目材中的氢分压。如何防止氢腐蚀： 采用内保温、降低筒壁温度； 采用耐氢腐蚀的
12、钢板做反应器筒体； 采用抗氢腐蚀的衬里（如 0Cr13、1Cr18Ni9Ti 等） 采用多层式结构，可在壁上开排气孔及特殊的集气层，将内筒渗过来的氢气集中起来排走。 采用催化剂内衬筒式反应器，新氢走环形空间，使筒壁降温。 在实际应用中，对于一台设备来说，焊缝部位的氢腐蚀更不可忽视。因为通常焊接接头的抗氢腐蚀性能不如目材，特别是热影响区的粗晶区附近更显薄弱应引起重视。2. 氢腐蚀潜伏期在高温高压氢的作用下,钢材的破坏往往不是突出发生的,而是经历一个过程,在这个过程中,钢材的机械性能并无明显变化,这一过程就称为潜伏期或孕育期。潜伏期的长短与钢材的类型和暴露条件有关.条件苛刻,潜伏期就短,甚至几小时
13、就破坏.在高温压力比较低的条件下,潜伏期可能就长一些.知道钢材的氢腐蚀潜伏期后,对掌握设备的安全运转时间有很重要的意义。3. 氢致裂纹氢致裂纹也称诱导裂纹。这是由于反应器在高温高压的氢气中操作时氢气扩散侵入钢中，当反应器在停工冷却过程中，由于冷却速度太快，氢来不及从钢中向外释放，钢内就会吸藏了一定的氢，严重的拉伸延性损失就会导致裂纹引发。在操作中，当装置停工时，宜采用能使氢较彻底释放出的停工方案。例如停工时降温速度不能过大，并在较高的温度下（大于 350）保持一段较长的时间。4. 氢脆所谓氢脆，就是由于氢残留在钢中所引起的脆化现象。产生了氢脆的钢材，其延伸率和断面收缩率显著下降。这是由于侵入钢
14、中的原子氢，使结晶的原子结合力变弱，或者作为分子状态在晶体或杂物周边上析出的结果。但是，在一定的条件下，若能使氢较彻底释放出来，钢材的力学性能仍可得恢复。这一特性与氢蚀截然不同，所以氢脆是可逆的，也称作一次性脆化现象。对于操作在高温高压环境下的时设备，在操作状态下，器壁会吸收一定量的氢。在停工过程中，冷却速度太快，使在温度低于 150引起亚临界裂纹扩展，对设备的安全使用带来威胁。防止氢脆的对策： 尽量减少应变幅度，这对于改善使用寿命很有帮助。采取降低热应力和避免应力集中等措施都是有效的。 尽量保持堆焊金属有较高的延性。 装置在停工时降温速度不宜过快，且停工过程中应有使钢材中吸收的氢尽量释放出来
15、的过程（分阶段恒温脱氢，一般在 260427之间） ，以减少器壁中的残留氢含量。另外，尽量避免非计划停工（紧急放空）也是非常重要的。因为此情况下器壁中的残留氢浓度会很高。5. 应力腐蚀所谓应力就是作用在单位面积上的内力值，垂直于横截面上的应力称为正应力，平行于横截面的应力称为剪应力。金属材料在静拉应力和腐蚀介质同时作用下，所引起的破坏作用，称为应力腐蚀。产生腐蚀应力的原因，首先是由于内应力使钢材增加了内能，处于应力状态下的钢材的钢材稳定性必然会下降，从而降低了电极电位，内应力愈大，化学稳定性愈差，电极电位愈低。所以，应力大的区域成为阳极，其次应力（特别是表示拉应力）破坏了金属表面的保护膜，保护
16、膜破坏后形成裂缝，裂缝就成为阳极，其他无应力区域成为阴极，成为腐蚀电池，加速腐蚀。奥氏体不锈钢对应力腐蚀是比较敏感的，较易发生，这可能是和他比较容易产生滑移即孪晶有关。由于滑移带和孪晶界应力集中，易遭受腐蚀破坏，裂纹一般都是穿晶的，也有在晶间发生的，由于这种应力腐蚀所产生的裂纹呈刀口状，所以成为“刀口腐蚀”。奥氏体不锈钢形成刀口腐蚀的原因，除了焊缝有不均匀的的应力外，还由于焊缝在焊接后的冷却过程中，从奥氏体中析出了铬的碳化物，使晶界贫铬，刀口腐蚀就发生在焊缝区或热影响区里，而热影响区内的某一段的温度很可能就是奥氏体的贫铬的碳化物出的敏化温度（450850） ，这样就使得晶界贫铬，发生晶界裂纹。
17、防止应力腐蚀的方法： 利用热处理消除焊接和冷加工的残余应力，以及进行稳定化和固溶处理； 采用超低碳（小于 0.03）不锈钢或用含铌、钛稳定的不锈钢，焊接时用超低碳或含铌的焊条进行焊接。6. 奥氏体不锈钢的连多硫酸腐蚀机理连多硫酸应力腐蚀开裂的特征应力腐蚀开裂是某一金属（钢材）在拉应力和特定的腐蚀介质共同作用下所发生的脆性开裂现象。奥氏体不锈钢对于硫化物应力腐蚀开裂是比较敏感的。连多硫酸（H2SxO6 ，x=36）引起的应力腐蚀开裂也属于硫化物应力腐蚀开裂，一般为晶间裂纹。当炼油装置停工过程中，系统降温降压后，有水气被冷凝下来或打开设备检修时，设备和管线内部与湿空气接触。铁/铬硫化物于氺和氧发生
18、化学反应，就有亚硫酸和连多硫酸生产，从而产生腐蚀。在石化工业装置中，奥氏体不锈钢或管道发生硫化物应力腐蚀开裂多有见到。连多硫酸应力腐蚀开裂在加氢装置中也都发生过。防止奥氏体不锈钢产生连多硫酸腐蚀最好采取以下几点措施: 材质一般采用超低碳型（C 0.03）或稳定性的不锈钢（SUS321，SUS347） ，采用奥氏体铁素体双相不锈钢也有较好的效果，它对连多硫酸应力发生开裂不敏感。制造上要尽量消除或减轻由于冷加工或焊接引起的残余应力，并注意加工成不形成应力集中或尽可能小的结构。 使奥氏体不锈钢设备或管线的金属表面保持干燥，即不与空气和水基础或处于热状态下。即装置停工后，对不需检修的奥氏体不锈钢设备或
19、管线用阀门或盲板封闭起来，内充氮气保持正压，使其隔绝空气。如果温度低于 38会生产液态水时，则要将无水氨注入系统内，浓度大约 5000PPm，特别是加热炉管，在停工检修时，保持其温度在 149以上，使其干燥。 对于需要检修的奥氏体不锈钢设备，管线和不能保持 149以上的加热炉管，应用1.52的碳酸钠或氢氧化钠溶液进行中和冲洗。冲洗后，务必用不含氯化物的除盐水冲洗，以防止残留碱留在表面上造成碱脆和在开工时被带到催化剂上，影响活性。在溶液中增加 0.5的硝酸钠，可以减少不锈钢发生氯化物应力腐蚀开裂的可能性，但必须防止溶液中加入过量的硝酸钠（不大于 0.5） ，它有引起碳钢应力腐蚀开裂的危险。 尽可
20、能减少奥氏体不锈钢金属表面裸露在可能产生应力腐蚀的环境中的时间。总之每次停工前都要根据停工时间的不同，编制具体的奥氏体不锈钢防护的具体措施，并经设备、工艺、生产和检修审查批准。7. 奥氏体不锈钢发生的其它类型应力腐蚀奥氏体不锈钢除了在含硫化合物中会产生应力腐蚀外，在含氧化合物和含烧碱的环境中也有产生应力腐蚀的可能性。应避免由于进行中和清洗而引起的其他应力腐蚀。奥氏体不锈钢对氯化物的敏感性与氯化物的浓度和温度成正比。在正常的停工期间，一般不会产生氯化物应力腐蚀裂纹，但在高温状态下，由于氯化物的浓缩，就可能产生腐蚀裂纹，穿晶裂纹和两者都有的裂纹。8. 氯离子（Cl）对 188 型奥氏体不锈钢的危害
21、在有“Cl”存在时，188 型奥氏体不锈钢对点腐蚀特别敏感。点腐蚀在在生产中是很危险的，它在一定区域内迅速发展，并往深处穿透，以至造成设备因局部地区破坏而损坏。或因个别地方穿孔而进行渗漏。产生点腐蚀的原因，可能是不锈钢表面钝化膜（氧化膜）有个别地方是薄弱的，有可能是局部地方有夹杂或不平整所造成。当液体中有活性（Cl）时，也很容易被表面钝化膜所吸附，在钝化膜比较薄弱的局部地区，氯离子在表面排挤氧原子，并取代氧原子的位置，取代之后，在吸附时“Cl”的点上就产生可溶性的氯化物，这样就在此地方逐渐形成小孔。形成小孔后，造成了不利的局面， ，即小孔为阳极，被钝化表面为的阴极，阴极面积大而阳极面积小，这样
22、构成的腐蚀电池，将大大加速腐蚀速度，点腐蚀的坑穴多了相连起来，则形成裂纹，造成钢材恶性破坏，为了避免氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀，对奥氏体不锈钢设备及管线清洗或试压，所用的水中氯化物含量要求小于 30g/g。发生不锈钢氯化物应力开裂（SCC ）应满足的条件：需要有氯化物、游离水、溶解氧、拉伸应力、且温度界于 60210之间。因此避免发生不锈钢氯化物应力开裂应减少氯化物进入系统（包括原料油和新氢） ，减少低温部位游离水的生成。易于积存氯化物的部位能够排液或过量的，要定期排放，减少聚集发生腐蚀。9. 铬钼钢的回火脆性铬钼钢的回火脆性是将钢材长时间保持在 370575或者从这温度范围缓慢冷却时，其材料
23、的断裂韧性就引起劣化损伤现象。材料一旦发生回火脆性，材质冲击韧性明显降低，其延脆性转变温度向高温侧迁移。回火脆性除上述一些现象和特征外，还具有如下两个特征：这种脆化现象是可逆的，也就是说，将已脆化了的钢加热到 600以上，然后急冷，钢材就可以恢复原来的韧性；一个已经脆化了的钢试样的断口上存在着的晶界破裂，当把该试样加热和加和急冷时，破裂就可以消失。铬钼钢化学成分中的杂元素对回火脆性影响很大，P、Si、Mn 、含量高时对脆化都有促进作用。在热处理过程中，奥氏体化的温度和从奥氏体化的冷却速度将对回火脆性产生很大的影响。防止 2.25Cr-1Mo 钢制设备发生回火脆性的措施： 尽量减少钢中能增加脆性
24、敏感性的元素，尤其对焊缝金属加强关注。 制造中要选择合适的热处理工艺。 采用热态型的开工方案。当设备出于正常的操作温度下时，是不会发生由回火脆性引起的破坏的，因为这时的温度要比钢材的脆性转变温度高得多。但是向 2.25Cr-1Mo 钢制设备经长期的使用后，若有回火脆性，包括目材、焊缝在内，其转变温度都有一定的提高。在这种情况下，于开停工过程中就有可能产生脆性破坏。因此，在开停工时必须采用较高的最低升压温度，这就是热态型的开停工方法。在开，在工时先升温后升压，停工时先降压后降温。 控制应力水平和开停工时的升降温速度。已脆化了的钢材要要发生的突然性的脆性破坏是与应力水平和缺陷大小两个因素有关的。当
25、材料中的应力值很高时，即使很小的应力值也可以引起脆断。因此应将应力控制在一定的水平以内。另外在开停工时也要避免由于升降温的速度过大，使反应器主体和某些关键部件形成不均匀的应力分布而引起较大的热应力。当温度小于 150时，升降温速度不超过 25/h 为宜。10. 堆焊层的氢致剥离加氢裂化装置中，用于高温高压场合的一些设备（如反应器） ，为了抵抗硫化氢的腐蚀，在内表面都堆焊了几毫米厚的不锈钢堆焊层）多为奥氏体不锈钢。堆焊层剥离现象的主要原因：堆焊层剥离现象也是氢致延迟开裂的一种形式。高温高压下氢环境操作的反应器，氢会侵入扩散到器壁中。由于制作反应器本体材料的 Cr-Mo 钢（2.25Cr-1Mo
26、钢）和堆焊层使用的奥氏体不锈钢（ Tp.309 和 Tp.347）的结晶结构不同，因而氢的溶解度和扩散速度都不一样，使堆焊层界面上氢浓度形成不连续的状态，当反应器从正常运行状态下停工冷却到常温状态下时，氢在目材中的溶解度的过饱和度要比堆焊层大得多，使在过渡区（吸堆焊金属被母体稀释引起化学成分变化的区域）附近吸收的氢将从目材侧向堆焊层侧扩散移动。而氢在奥氏体不锈钢种的扩散系数却比 Cr-Mo 钢小，所以氢在堆焊层内的扩散就很慢，导致氢在过渡区界面上的堆焊层侧聚集大量的氢引起脆化。另外由于目材和堆焊层材料的线性膨胀系数差别较大，过饱和溶解氢结合成分子引起的氢气压力引起很高的应力。上述这些原因就有可
27、能使堆焊层剥离，剥离并不是从操作状态下冷却到常温马上发生，而是经过一段时间以后（需要一定的孕育期）才可观察到这一现象，从宏观上看，剥离的路径是研制堆焊层和目材的界面扩展的，在不锈钢与目材之间呈剥离状态，故称剥离现象。在众多影响堆焊层剥离的因素中，操作温度和氢气压力是最重要的参数，氢气压力和操作温度越高，越易发生剥离。因为它与操作状态下侵入到反应器器壁中的氢量有很大关系。氢气压力越高、温度越高侵入的氢量越多。在高温高压氢气中暴露后，其冷却速度越快，越容易产生剥离。因为冷却速度的快慢对堆焊层过渡区上所吸收的氢量有很大的影响。当堆焊层过渡区吸藏有氢的情况下，反复加热冷却的次数越多，越容易引起剥离和促
28、进不利的进展。因为堆焊层材料与目材之间的线性膨胀系数差别很大，反复加热冷却会引起热应变的累积。焊后热处理对剥离也是一个很重要的影响因素。在操作中防止堆焊层剥离的方法：在操作中严格遵守升温、升压和降温、降压的规定，并且控制一定的降压速度（通常为1.52.0MPa/h）这有利于钢材中吸收气的溢出，减少内应力，在一定程度上对控制剥离有积极作用，同时严禁超温、超压操作，并且对反应器内壁做定期检查。11. H2SNH3H2O 型腐蚀特征加氢裂化装置中，由于常含有硫和氮，经加氢之后，在其反应流出物中就产生了 H2 和NH3 腐蚀介质，且互相将发生反应生成硫氢化胺，即 NH3H2SNH4HS。硫氢化胺升华温
29、度 120，因而此流出物在高压空冷内被冷却过程中，常在空冷管子和下游管道中发生固体的 NH4HS 能溶于水，一般在空冷的上游注水予以冲洗。这就行成了值得注意的H2SNH3H2O 型腐。此腐蚀发生的温度范围 38204之间，正好是此类空冷的器通常使用温度区间。这种腐蚀多半是局部性的，一般多发生在高速区或湍流区及死角的部位（如管束入口或转弯等部位） 。影响此腐蚀的主要因素有：氢和硫化氢的浓度；浓度越大，腐蚀越严重；管内流体的流速，流速越快，腐蚀越剧烈，当然流速过低，会使胺盐沉积，导致管子的局部腐蚀；某些介质的存在的影响：如氰化物的存在，对腐蚀产生强烈的影响，氧的存在（主要是注入的水而进入）也会加速
30、腐蚀等等。12. 硫化氢腐蚀硫化氢是加氢过程中不可避免的气体组分，除原料中带来的硫化物经加氢生成后生产 H2S外，在预硫化时，也需加 DMDS。这部分硫，一部分与催化剂作用，多余部分则生产H2S。为了保持催化剂的活性，也要求循环氢中保持一定的硫化氢浓度。因此，硫化氢腐蚀是一个不容忽视的问题，硫化氢与铁反应生成硫化亚铁。反应式如下：FeH2SFe SH2这是一种具有脆性、易脱落，不起作用的锈皮，对反应器、换热器及高压管线危害极大。影响硫化氢腐蚀速度的因素主要温度和硫化氢浓度，当硫化氢在 200250以下，对钢材不产生腐蚀或甚微，当温度大于 260时，腐蚀加快，随着温度的升高而徒直地加剧，尤其温度
31、在 315480之间时，每增加 55，腐蚀速率增加 2 倍。硫化氢浓度越大、分压越高，腐蚀越厉害，在硫化氢体积浓度超过 1时速率达到最大。另外还有水、酸性化合物等影响硫化氢的腐蚀，如 HCl 存在时 Fe SHClFeCl2H2S 等，其中以水的影响尤为严重。国家质量技术监督局 1999 年颁发的压力容器监察规定中对湿硫化氢应力腐蚀环境定义：温度（602P），P 为压力，MPa（表压） ；硫化氢分压0.00035MPa，即相当于常温水中的溶解度10mg/L；介质中含有液相水或处于水的露点以下；pH9 或有氰化物（ HCN）存在。湿硫化氢的腐蚀主要是由于电化学腐蚀和反应产生的氢原子扩散至钢中引起
32、的。机理如下：H2SH+HSHSH+ S2Fe2S2Fe SFe2HSFe S HH2e2H （向钢中扩散） H2（阴极反应）湿硫化氢引起钢材损伤的形式有：均匀腐蚀。由于电化学腐蚀引起的表面腐蚀，使壳壁减薄。氢鼓泡（HB） 。腐蚀过程中析出的氢原子渗入钢中，在某些关键部位形成氢分子并聚集，引起界面开裂（不需要外加应力） ，形成鼓泡，其发布平行于钢板表面。氢致开裂（HIC） 。在钢内部发生氢鼓泡区域，当氢的压力继续升高时，小的鼓泡裂纹趋向于相互连接，有阶梯状特征的氢致开裂。钢中 MnS 夹杂物的带状发布增加 HIC 的敏感性。HIC发生不需要外加应力。应力导向氢致开裂（SOHIC） 。应力导向氢
33、致开裂是由应力引导下，在杂物与缺陷处因氢聚集而形成的成排的小裂纹沿垂直于应力方向发展。SOHIC 常发生在焊接街头的热影响区及高应力集中区，应力集中经常是由裂纹缺陷或应力腐蚀裂纹引起的。硫化物应力腐蚀开裂。硫化氢腐蚀产生的氢原子渗透到钢的内部，溶解于晶格中，导致脆化，在外加垃应力或残余应力作用下形成开裂。硫化物应力腐蚀开裂通常发生在焊缝热影响区的高硬度区。硫化氢的腐蚀不但危害设备及管线，而且这些腐蚀产生物被带进反应器内，将会堵塞床层，导致压差升高，影响开工周期。防止高温硫化氢腐蚀的方法有：控制循环气中硫化氢浓度，不要超过规定范围；选用抗硫化氢腐蚀的钢材或采取防腐措施，如用不锈钢金属衬里或用渗铝
34、技钢等。防止湿硫化氢腐蚀的措施有：对介质中硫化氢含量低、腐蚀不太严重的，往往采用普通的碳素钢，适当加大腐蚀余量，并在制造程序上加入消除应力的焊后热处理。对腐蚀性中等的场合，可选用抗 HIC 钢材，国外应用最为普遍的是 SA561Gr.65,70（HIC ） （与 16Mn相似） 。对腐蚀性非常苛刻的工况，可采用隔绝的方法，即在内壁上（或堆焊）一层抗腐蚀金属，如铁素体不锈钢、双相不锈钢、镍合金或防腐镀层。为什么加氢反应器内壁必须是堆焊层做的呢？因为加氢反应器壳体要耐高温、高压，所以用钢；内壁要耐腐蚀，就堆焊不锈钢。多层包扎，内壁一层不锈钢，外包扎钢板，也应该可以，但直径 30004000，厚 3
35、00400，包扎能力是不是满足。要比较一下制造工艺和成本、安全，等因素。南化机包扎有特长。楼上说的很对第一是经济性的考虑，多层的成本要高很多，并且多层的安全性没有堆焊的高。现在国内多加氢反应器的据我所知都没有采用多层包扎的工艺了。现在国内做加氢的厂家越来越多了。老牌的有中国一重，上锅，上重，兰石化。但是最近几年做的最多的是一重。中国二重的重容刚刚建立起来不久，但是其实力也不容低估。最近比较有名的加氢设备是煤液化工程。国内的几家大型重工单位都参与了，完成了世界上最大的加氢设备。其实困扰加氢设备制造的依然是材料的问题，钢材和焊接的材料绝大部分都采用的是国外进口的材料。中国二重就是采用日本住友的耐热
36、钢。在过去舞阳钢厂和武汉钢厂都具有一定的实力生产出耐热钢。但是现在却不是太好了。希望国内的钢厂能够多多的努力。加氢反应器所涉及的工作条件较恶劣(高温高压耐腐蚀),采用堆焊这种型式,即可以满足工艺要求,相对又降低了造价,具有较好的经济性,这就是多采用此种结构的原因.考虑到耐 H 腐蚀及高温高压的影响，内壁采用普通焊接方式根本无法满足强度要求，一般采用两层至 3 层堆焊以保证耐腐蚀性能和力学性能主要是为了抗硫化氢侵蚀而在内壁堆焊 309 和 347（加 Nb），楼上说的用复合板的也有，但焊缝质量难控制，一般不能用在 482C 的高温下，爆炸复合板的复合质量目前尚不稳定（例如宜宾和大连厂）。另外，厚
37、度大于 230mm 的板轧制质量不行，要进口，但卷板较困难，且头上卷不好，要在压机上压导引头，代价高，比锻件省不了多少。目前最大的宽板 5300mm，但最长的四米直径筒体已达到六米长，最大的加氢反应器容器是 2000T，神户制钢造。都选用锻焊结构，内复双层堆焊。加氢反应装置原理、流程及特点：1.加氢反应装置是在高温、高压条件下操作，介质为烃类、氢气和硫化氢，运行条件较为苛刻。2.高温氢的腐蚀表面脱碳和内部脱碳（氢腐蚀：高温高压氢扩散进入钢中并和不稳定的碳化物反应生成甲烷气体）3.高温氢硫化氢的腐蚀（腐蚀形态为硫化氢对钢的化学腐蚀，在富氢环境中 90%98%的有机硫将转化为硫化氢，在氢的促进下加速对钢材的腐蚀。因此，设计时通过选材解决铬钼钢材料作基材，不锈钢复合堆焊作内衬。主要是为了抗硫化氢侵蚀而在内壁堆焊 309 和 347（加 Nb），楼上说的用复合板的也有，但焊缝质量难控制，一般不能用在 482C 的高温下，爆炸复合板的复合质量目前尚不稳定（例如宜宾和大连厂）。另外，厚度大于 230mm 的板轧制质量不行，要进口，但卷板较困难，且头上卷不好，要在压机上压导引头，代价高，比锻件省不了多少。目前最大的宽板 5300mm，但最长的四米直径筒体已达到六米长，最大的加氢反应器容器是 2000T，神户制钢造。都选用锻焊结构，内复双层堆焊。
