摘要：煤化工生产过程中，由于生产工艺的影响，会出现不同程度的腐蚀和结垢的现象，必须采取必要的处理措施，预防腐蚀和结垢现象的发生，提高煤化工生产设备的使用寿命，降低煤化工生产的成本，最大限度地提高煤化工生产的效率。因此在本文中提出了一些防止腐蚀结垢的措施。
关键词：煤化工生产；防止腐蚀；防止结垢
引言
煤化工生产过程中，由于各种腐蚀介质的存在，引起管道和设备的腐蚀，同时由于垢的形成，缩小管道流通的截面积，给煤化工生产带来安全隐患。因此，有必要研究煤化工生产过程中的防止腐蚀和结垢的措施，更好地完成煤化工生产任务。
1.腐蚀结垢原理
不同的物质有着不同的结垢机理，煤化工生产结垢机理大体上可分为两种情况：（1）水垢的形成是一个复杂的物理化学过程，温度、压力等热力学条件改变，导致水中离子平衡状态改变，成垢组分溶解度降低而析出结晶沉淀；（2）离子组成不相容的水相互混合而产生沉淀。水垢的形成过程可简略表示如下：水溶液→溶解度→过饱和度→晶体析出→晶体长大→结垢。对于垢形成过程、溶液过饱和状态、结晶的沉淀与溶解、与表面的接触时间等是关键因素。其中过饱和度是结垢的首要条件。过饱和度除与溶解度相关外，还受热力学、（结晶）动力学、流体动力学等多种因素的影响。
2.1对煤气中的腐蚀介质进行处理
煤化工技术的核心是煤气化，利用各种流化床技术措施，将煤粉气化，得到合成气，经过进一步的生产加工得到需要的化工产品，满足化工市场的需求。由于硫化氢、二氧化碳等气体的存在，而对管道和设备造成腐蚀，降低其使用寿命，很容易引起泄漏事故的发生，给煤化工生产带来安全隐患。煤化工的腐蚀包括焦油的腐蚀、焦油洗油腐蚀、冷却水腐蚀、煤气腐蚀等多种类型，其中煤气的腐蚀占主要的低位。因此，防止煤化工生产过程中的腐蚀，需要对煤气中的腐蚀介质进行处理，才能避免腐蚀现象的出现，延长煤化工生产设备及管道的使用寿命，降低煤化工生产的成本，提高煤化工生产的经济效益。
2.2采用合适的防腐材料
煤化工生产过程中的腐蚀，不同于一般的氢脆腐蚀，由于生产环节的特殊性，腐蚀的环境条件不同，腐蚀的效果也不一样。存在着硫化氢的腐蚀，硫化氢在含水的介质中电离，显示酸性，金属腐蚀的产物是硫化亚铁。二氧化碳也会产生严重的腐蚀，其他的组分如铵盐、焦油腐蚀等，都会影响到煤化工生产的效率。对煤化工生产过程进行防腐处理，采取防腐的材料，由于普通钢和低合金钢的抗腐蚀特性比较弱，因此，优化设计煤化工生产的管道和设备的材质，将腐蚀严重的部位设计为不锈钢，增加金属材质的抗腐蚀特性，达到最佳的防腐效果。加强煤化工生产工艺的管理，防止设备超压运行，降低煤化工生产过程中的腐蚀因素，对煤气中的硫化氢和二氧化碳进行处理，降低含量，减少对管道和设备的腐蚀。在煤化工生产体系中加入缓蚀剂，能够延缓金属的腐蚀，提高金属管道和设备的使用寿命，满足煤化工生产工艺的要求。
2.3对煤化工装置检修过程中进行检测
由于煤化工生产工艺过程中，存在大量的有机物质，对其实施必要的防腐措施，降低金属管道和设备的腐蚀，充分发挥有机物的作用，对金属进行保护，使其达到最佳的防腐效果。通过对煤化工装置检修过程中的检测，获得防腐生锈的物质，研究其组成成分，对应整改措施，降低煤化工生产设备的腐蚀率，提高煤化工生产设备的抗腐蚀特性，延长设备的使用寿命，最大限度地提高煤化工生产的经济效益。
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3.煤化工生产过程中防止结垢的技术措施
3.1加入阻垢剂
阻垢剂可以分为有机磷系列阻垢剂、有机磷酸盐阻垢剂、聚羧酸类阻垢分散剂、复合阻垢剂、无机物阻垢剂。阻垢剂是一类化学药品的总称，通过它的加入可以防止或阻止水垢的生成。阻垢剂使用方便，成本低，阻垢效果好。投加阻垢剂可以从以下两个方面起作用：（1）在晶体中引入杂质，阻碍晶体的进一步生长，或使晶体的晶格发生变形，使晶体变得疏松肿胀而易被水流带出系统；（2）加入了离子，使它吸附于晶核的活化中心，阻抑晶核继续生长。目前，大多数油田污水处理方法中均采用加入阻垢剂的方法。据报道，目前使用较广的有机磷酸盐型和低分子量聚羧酸型高效阻垢剂都有这两方面的作用。
3.2按时进行除垢工作
在煤化工生产过程中，由于垢的形成，而堵塞管道和设备的流通面积，给流体的流动带来巨大的阻力，如果不加以制止，严重影响煤化工生产的效率，增加煤化工生产的成本，给煤化工生产企业带来一定的经济损失。除此之外，对于压力容器一旦发生结垢的现象，就会出现隔热的现象，严重影响到设备的加热效果，降低设备的热效率，影响到煤化工生产的顺利进行。煤化工生产过程中结垢的类型为碳酸垢、硫酸垢等。依据结垢的成分分析，采取必要的溶解技术措施，将沉积在管壁或者设备中的垢清除，提高设备的热效率，更好地完成煤化工生产任务。煤化工生产设备结垢，主要是由于悬浮于固体颗粒表面的污垢，形成污垢沉积物，严重影响到管道和设备的安全运行状态。煤化工生产装置存在微生物垢，由于铁细菌、藻类及真菌的影响，而引起设备结垢和腐蚀，降低煤化工生产设备的使用寿命，增加煤化工生产的成本。在大量垢存在的压力容器中，由于垢的存在增加了容器的壁厚，加热时，需要消耗更多的原料，增加煤化工生产的成本。煤化工生产设备存在着结晶污垢、腐蚀污垢、凝固污垢等，对煤化工生产会产生不利的影响。因此，采取必要的防垢措施，防止各种垢的形成，促进煤化工生产的顺利进行。在煤化工生产过程中，采取必要的防垢技术措施，防止各种垢的形成，对各种细菌进行抑制，防止微生物快速繁殖，而影响到金属管道和设备的安全。由于垢的形成，缩小流体流通的截面积，增大流动阻力，给煤化工生产带来安全隐患。而对于各种垢的清除，依据垢的成分，如碳酸盐岩的垢，可以依靠强碱的综合反应，而除去垢的成分，恢复压力容器的正常运行状态。发现煤化工生产设备和装置结垢，采取必要的处理措施，解除垢的影响。而实际生产过程中，采取必要的防垢技术措施，优化生产工艺技术，防止垢的形成，不断提高煤化工生产的效率。
3.3控制pH值
降低pH值会增加铁化合物和碳酸盐垢的溶解度，pH值对硫酸盐垢的影响很小。然而，过低的pH值会使水的腐蚀性增大而出现腐蚀问题。控制pH值来防止油田污水结垢的方法，必须做到精确控制pH值，否则会引起严重腐蚀和结垢。在煤矿生产中要做到精确控制pH值往往是很困难的。因此，控制pH值的方法只有在改变很小的pH值，才可以真正做到防垢。
4.结束语
通过对煤化工生产过程中的防止腐蚀结垢的技术措施的探讨，解决煤化工生产过程中的腐蚀和结垢的问题，优选合适的煤化工生产工艺，生产出合格的煤化工产品，满足市场的需求。采取必要的技术措施，防止煤化工生产过程中发生的腐蚀现象，同时阻止垢的形成，不断提高煤化工生产的效率，得到更高的产品收率，满足化工生产的技术要求，不断提高煤化工生产的安全性，促进煤化工企业健康发展。
参考文献：
[1] 徐超，戴文涛.多喷嘴气化工艺中灰水结垢分析及处理措施 [J].煤化工，2015，43（2）：45-48.
[2] 陈涛.油田集输系统腐蚀结垢与防治 [J].石油化工腐蚀与防护，2011，28（2）：27-29.
论文作者:王目海1,龚若凡2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签：煤化工论文; 过程中论文; 措施论文; 设备论文; 管道论文; 生产设备论文; 阻垢剂论文; 《基层建设》2018年第5期论文;