Perché la corrosione da ammoniaca è comune per il rame e le sue leghe?

L'ammoniaca è una materia prima importante per la produzione di acido nitrico, sale di ammonio e ammina. L'ammoniaca è gas a temperatura ambiente e può essere liquefatta sotto pressione. La maggior parte dei metalli come acciaio inossidabile, alluminio, magnesio, titanio, ecc. Hanno un'eccellente resistenza alla corrosione di ammoniaca gassosa, ammoniaca liquida e acqua di ammoniaca, ad eccezione del rame e di altre leghe di rame.

Rame - Le leghe di zinco compreso l'ottone blu marino e l'ottone alluminio leghe di rame quello più suscettibile al crack cracking indotto dall'ammoniaca (NH3SCC). Le fessurazioni da corrosione da ammoniaca nei tubi dello scambiatore di calore in lega di rame sono caratterizzate da fessurazioni superficiali, complessi di corrosione Cu / ammoniaca verde / blu (composti) e dalla formazione di una fessura singola o fortemente ramificata sulla superficie del tubo, che può essere trasgranulare o intergranulare , che a seconda dell'ambiente e dei livelli di stress. La corrosione da stress per ammoniaca liquida si forma quando il mezzo soddisfa contemporaneamente le seguenti condizioni:

1. Occasioni in cui è probabile che l'ammoniaca liquida (contenuto d'acqua non superiore allo 0.2%) sia inquinata dall'aria (ossigeno o anidride carbonica);
2. La temperatura operativa è superiore a -5 ℃.

Infatti, l'ossigeno e altri ossidanti come l'acqua sono condizioni importanti per la corrosione da stress del rame. Esiste molta corrosione potenziale nella raffinazione del petrolio a causa delle impurità nell'originale e degli additivi nel processo di lavorazione. I tipi di corrosione da cracking indotta dall'ammoniaca, tra cui:

 

Corrosione H2S-NH3-H2O

Ciò è principalmente determinato dalla concentrazione, dalla portata e dalle proprietà del mezzo. Maggiore è la concentrazione di NH3 e H2S, più grave è la corrosione; Maggiore è la portata del fluido nel tubo, maggiore è la corrosione. La bassa portata porta alla deposizione di sale di ammonio e alla corrosione locale; Alcuni media, come il cianuro, aggravano la corrosione e l'ossigeno (che entra nell'acqua iniettata) accelera la corrosione.

Corrosione da ammoniaca della parte superiore della torre di alchilazione dell'acido solforico

Al fine di controllare l'eccessiva corrosione del sistema superiore della colonna nella sezione di frazionamento, i prodotti alcalini di lavaggio e lavaggio del reattore sono molto importanti per rimuovere le impurità acide. Precedenti inibitori dell'ammina neutralizzanti e filmogeni sono stati talvolta utilizzati nei sistemi a torre. Per ridurre il tasso di corrosione e ridurre al minimo la quantità di inibitore utilizzato, le ammine neutralizzanti o NH3 possono neutralizzare la condensa dell'acqua della torre fino a un pH da 6 a 7. Tuttavia, in alcuni casi, NH3 può causare spaccature da corrosione da stress dei tubi di ottone blu marino nei condensatori aerei .

Corrosione da ammoniaca del reforming catalitico

Esistono diversi tipi di cracking da corrosione da sforzo nelle unità di reforming catalitico, uno dei quali è il cracking da corrosione da stress indotto dall'ammoniaca. L'NH3 esiste nell'effluente del reattore di pretrattamento e del reattore di reforming e viene dissolto in acqua per formare ammoniaca, causando una rapida spaccatura da corrosione per sollecitazione della lega a base di rame.

Corrosione da ammoniaca dell'unità di coking ritardata

L'apparecchiatura dell'unità di cokificazione ritardata è suscettibile ai meccanismi di corrosione a bassa temperatura, incluso il cracking da sollecitazione indotto dall'ammoniaca della lega a base di rame. Questi meccanismi di corrosione svolgono un ruolo nel processo di tempra in acqua, pulizia del coke di vapore e sfiato dell'aria. Ma dal momento che tutte le torri di coke di solito hanno tubi di sfiato e serbatoi di sfiato, sono quasi continuamente esposte a vapore e liquido di sfiato umidi.

Dissipare e scaricare vapori e liquidi di solito contengono grandi quantità di H2S, NH3, NH4Cl, NH4HS e cianuro, che vengono rilasciati dalla reazione di cracking termico dell'alimentazione alla cokeria. A causa della presenza di NH3 nell'unità di coking, si verificano rotture di corrosione da sollecitazione indotte dall'ammoniaca in tubi di lega di rame con un alto valore di pH.

Corrosione da ammoniaca del recuperatore di zolfo

Le alimentazioni di gas sono generalmente ricche di H2S e vapore acqueo saturo e possono anche essere miscelate con idrocarburi e ammine, che possono causare la permeabilità del metallo da parte di H, quindi considerare i rischi di cracking indotto dall'idrogeno (incluso il rigonfiamento dell'idrogeno) e cracking da solfuro ( SSC) nelle alimentazioni di gas. Inoltre, potrebbe esserci NH3 nell'alimentazione del gas, che può causare fessurazioni da corrosione da stress indotte da nh3 e il cianuro può anche accelerare il tasso di corrosione.

 

Quando la frazione di massa di Zn viene ridotta a meno del 15%, la resistenza alla corrosione della lega Cu - Zn è migliorata. Talvolta è possibile controllare l'SCC nell'ambiente del vapore impedendo l'ingresso di aria. La sensibilità delle leghe di rame viene generalmente valutata esaminando e monitorando il valore di pH dei campioni di acqua e NH3. L'ispezione corrente di Eddy o l'ispezione visiva possono essere utilizzate per giudicare la rottura del fascio dello scambiatore di calore. In breve, il rame e le sue leghe dovrebbero essere evitati nei processi di produzione che coinvolgono ammoniaca e ammoniaca liquida.