Pourquoi la corrosion à l'ammoniac est courante pour le cuivre et ses alliages?

L'ammoniac est une matière première importante pour la fabrication d'acide nitrique, de sel d'ammonium et d'amine. L'ammoniac est un gaz à température ambiante et peut être liquéfié sous pression. La plupart des métaux tels que l'acier inoxydable, l'aluminium, le magnésium, le titane, etc. ont une excellente résistance à la corrosion au gaz ammoniac, à l'ammoniac liquide et à l'eau ammoniacale, à l'exception du cuivre et d'autres alliages de cuivre.

Cuivre - Les alliages de zinc, y compris le laiton marine et le laiton d'aluminium sont alliages de cuivre les plus sensibles à la fissuration par corrosion sous contrainte induite par l'ammoniac (NH3SCC). La fissuration par corrosion sous contrainte à l'ammoniac dans les tubes d'échangeurs de chaleur en alliage de cuivre se caractérise par des fissures de surface, des complexes Cu / Ammoniac-corrosion vert / bleu clair (composés) et la formation d'une fissure unique ou fortement ramifiée sur la surface du tube, qui peut être transgranulaire ou intergranulaire. , qui en fonction de l'environnement et des niveaux de stress. La corrosion sous contrainte de l'ammoniac liquide se forme lorsque le milieu remplit simultanément les conditions suivantes:

1. Occasions où l'ammoniac liquide (teneur en eau ne dépassant pas 0.2%) est susceptible d'être pollué par l'air (oxygène ou dioxyde de carbone);
2. La température de fonctionnement est supérieure à -5 ℃.

En fait, l'oxygène et d'autres oxydants tels que l'eau sont des conditions importantes pour la corrosion sous contrainte du cuivre. Il y a beaucoup de corrosion potentielle dans le raffinage du pétrole en raison des impuretés présentes dans l'original et des additifs en cours de traitement. Les types de corrosion par fissuration induite par l'ammoniac, notamment:

 

Corrosion H2S-NH3-H2O

Ceci est principalement déterminé par la concentration, le débit et les propriétés du milieu. Plus la concentration de NH3 et H2S est élevée, plus la corrosion est grave; Plus le débit du fluide dans le tube est élevé, plus la corrosion est forte. Le faible débit entraîne un dépôt de sel d'ammonium et une corrosion locale; Certains milieux, comme le cyanure, aggravent la corrosion et l'oxygène (qui pénètre avec l'eau injectée) accélère la corrosion.

Corrosion à l'ammoniac du sommet de la tour d'alkylation d'acide sulfurique

Afin de contrôler la corrosion excessive du système de tête de colonne dans la section de fractionnement, les produits alcalins de lavage et de lavage des réacteurs sont très importants pour éliminer les impuretés acides. Des précédents d'inhibiteurs d'amines neutralisants et filmogènes ont parfois été utilisés dans les systèmes de tours. Pour réduire le taux de corrosion et minimiser la quantité d'inhibiteur utilisée, les amines neutralisantes ou le NH3 peuvent neutraliser le condensat des eaux de tête de la tour à un pH de 6 à 7. Cependant, dans certains cas, le NH3 peut provoquer une fissuration par corrosion sous contrainte des tubes en laiton bleu marine dans les condenseurs suspendus. .

Corrosion à l'ammoniac du reformage catalytique

Il existe plusieurs types de fissuration par corrosion sous contrainte dans les unités de reformage catalytique, dont l'un est la fissuration par corrosion sous contrainte induite par l'ammoniac. Le NH3 existe dans l'effluent du réacteur de prétraitement et du réacteur de reformage et est dissous dans l'eau pour former de l'ammoniac, provoquant une fissuration rapide par corrosion sous contrainte de l'alliage à base de cuivre.

Corrosion à l'ammoniaque de l'unité de cokéfaction retardée

L'équipement de l'unité de cokéfaction retardée est sensible aux mécanismes de corrosion à basse température, y compris la fissuration sous contrainte induite par l'ammoniac d'un alliage à base de cuivre. Ces mécanismes de corrosion jouent un rôle dans le processus de trempe à l'eau, de nettoyage au coke de vapeur et de ventilation. Mais comme toutes les tours de cokéfaction ont généralement des tuyaux de ventilation et des réservoirs de purge, elles sont presque continuellement exposées à la vapeur et au liquide de ventilation humides.

Les vapeurs et les liquides de trempe et de ventilation contiennent généralement de grandes quantités de H2S, NH3, NH4Cl, NH4HS et de cyanure, qui sont libérés de la réaction de craquage thermique de la charge vers la cokerie. En raison de la présence de NH3 dans l'unité de cokéfaction, une fissuration par corrosion sous contrainte induite par l'ammoniac se produit dans les tubes en alliage de cuivre à un pH élevé.

Corrosion à l'ammoniac de l'unité de récupération du soufre

Les alimentations en gaz sont généralement riches en H2S et en vapeur d'eau saturée, et peuvent également être mélangées avec des hydrocarbures et des amines, ce qui peut faire en sorte que H imprègne le métal, alors considérez les risques de fissuration induite par l'hydrogène (y compris le gonflement de l'hydrogène) et de fissuration sous contrainte de sulfure ( SSC) dans les alimentations en gaz. De plus, il peut y avoir du NH3 dans l'alimentation en gaz, ce qui peut provoquer une fissuration par corrosion sous contrainte induite par le nh3, et le cyanure peut également accélérer le taux de corrosion.

 

Lorsque la fraction massique de Zn est réduite à moins de 15%, la résistance à la corrosion de l'alliage Cu-Zn est améliorée. Le SCC dans l'environnement de vapeur peut parfois être contrôlé en empêchant l'air d'entrer. La sensibilité des alliages de cuivre est généralement évaluée en examinant et en surveillant la valeur du pH d'échantillons d'eau et de NH3. L'inspection par courant de Foucault ou l'inspection visuelle peut être utilisée pour juger de la fissuration du faisceau d'échangeur de chaleur. En bref, le cuivre et ses alliages doivent être évités dans les processus de production impliquant l'ammoniac et l'ammoniac liquide.