本文整理自：余存燁. 醋酸的腐蝕及其結(jié)構(gòu)材料選用探討[J]. 化工設(shè)備與管道, 2008, 45(6).醋酸是現(xiàn)代化工重要產(chǎn)品之一，是化纖、塑料、制藥等工業(yè)的原料與溶劑。醋酸的消耗量超過(guò)了其他有機(jī)酸，醋酸在有機(jī)化工中的地位可以和硫酸在無(wú)機(jī)化工中的地位相媲美。歷史上醋酸通過(guò)糧食發(fā)酵和木材蒸餾分解來(lái)生產(chǎn)，但今天醋酸大多由乙醛氧化、丁烷液相氧化、輕油液相氧化及甲醇羰基化等方法來(lái)生產(chǎn)。在醋酸生產(chǎn)與用醋酸作原料的化工工藝中，由于催化及反應(yīng)所需的空氣與富氧的加入，并伴生甲酸、醋酐、酯、酮、過(guò)氧化物及鹵化物等對(duì)設(shè)備與管道所用金屬材料（主要指316L）雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)醋酸用材做了不少研究，但隨著現(xiàn)代化工與時(shí)俱進(jìn)，新工藝不斷推出，老裝置擴(kuò)能與工藝參數(shù)的優(yōu)化強(qiáng)化，對(duì)醋酸用材的要求越來(lái)越高，但某些設(shè)備仍發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，尚未得到根本性解決。在常溫醋酸中鋁是耐蝕的，可作為醋酸的儲(chǔ)罐，此時(shí)應(yīng)采用工業(yè)高純鋁。但醋酸中的雜質(zhì)Cl-、Br-、Hg-等會(huì)破壞鋁的飩化膜而產(chǎn)生腐蝕，所以一般不用作中間產(chǎn)品、稀或回收醋酸儲(chǔ)罐。目前氧化性環(huán)境下的醋酸設(shè)備80% ~90%用不銹鋼制造，如304L可用于小于65 ℃的醋酸中使用，如用于90%醋酸的儲(chǔ)槽與槽車(chē)。對(duì)于含Cl-、Br-等雜質(zhì)的醋酸，易產(chǎn)生點(diǎn)蝕，不銹鋼需添加2%~3%的Mo，使用溫度可高至120℃。316L是目前乙醛氧化、丁烷氧化生產(chǎn)醋酸及其他一些接觸醋酸設(shè)備中最為常用的材料，、包括蒸餾塔、分離器、蒸發(fā)器、換熱器、冷凝器、儲(chǔ)槽、泵、閥與管線(xiàn)等，但對(duì)于焊接設(shè)備宜用超低碳級(jí)或含Nb、Ti穩(wěn)定化元素的不銹鋼。醋酸中含Cl-、Br-、I-、甲酸等還原性雜質(zhì)會(huì)加劇316L、317L的腐蝕，除全面腐蝕外，主要產(chǎn)生點(diǎn)蝕與SCC。含Cr、Mo、N的高性能不銹鋼在含雜質(zhì)的醋酸中，具有優(yōu)異抗點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕與SCC能力，例如904L，S31254，S32654，2205，S32750等。不過(guò)，需要注意的是，雙相鋼由于Mo在鐵素體與奧氏體兩相中分布不均（奧氏體含Mo較少），可以會(huì)出現(xiàn)選擇性腐蝕，但其抗SCC性能較好。另外，含鉬高的奧氏體不銹鋼對(duì)σ相等中間相析出較為敏感，對(duì)耐蝕性能有影響，但可通過(guò)完全固溶退火而恢復(fù)耐蝕性能。鈦與不銹鋼不同的是：在氧化性較強(qiáng)的含鹵醋酸中無(wú)過(guò)鈍化，不會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕與SCC。在含Cl-、Br-與甲酸等各種濃度的高溫醋酸中均有優(yōu)異的耐蝕性，如在PTA、PV A與乙醛氧化生產(chǎn)醋酸的設(shè)備應(yīng)用較多。但在還原性的含I-、Cl-的醋酸中，如甲醇羰基化合成醋酸的設(shè)備中，鈦會(huì)發(fā)生嚴(yán)重腐蝕與氫脆而不能應(yīng)用。在濃醋酸蒸發(fā)，含水量小于0.1%且含有醋酐會(huì)加劇鈦腐蝕，純鐵對(duì)縫隙腐蝕特別敏感。由于國(guó)內(nèi)鈦材能批量供應(yīng)，大型鈦設(shè)備制造技術(shù)己有突破，鈦密度小，比強(qiáng)度高，在經(jīng)濟(jì)上比鎳基合金劃算。為抗強(qiáng)還原性含I-醋酸介質(zhì)，及還原性與氧化性交替介質(zhì)，以及抗含固體顆粒催化劑的醋酸沖蝕，鈦與高性能不銹鋼難以勝任時(shí)必須采用鎳基合金。鎳基合金中鉬對(duì)抗還原性醋酸特別有效，能形成保護(hù)膜，有效抑制I-、Br-、Cl-的破壞作用。鉻有利于形成鈍化膜，主要用于抗氧化性醋酸。鎳基合金為奧氏體組織，鎳在醋酸中會(huì)發(fā)生鈍化，具有抗還原性介質(zhì)作用，但鎳會(huì)降低碳的固溶度，由于金屬間相與碳化物在晶界析出，產(chǎn)生貧鉬，故有晶間腐蝕傾向，而且合金當(dāng)含鎳超過(guò)35%時(shí)幾乎不會(huì)產(chǎn)生SCC。Inconel 625與Inconel 825合金在Ni-Cr合金中加Mo，增強(qiáng)了氧化性與還原性醋酸中耐蝕性，但825含Mo較少，耐蝕性不如625。Ni-Cr-Mo-Fe的“G”字頭合金中G-3的耐蝕能力超過(guò)Inconel 625與Inconel 825，能承受氧化性與還原性交替環(huán)境的侵蝕。但G-30焊接性能更好，而且提高了焊縫熱影響區(qū)的耐蝕能力。N i-Cr- Mo的“C”字頭合金中C-276由于含有高鉬高鉻，對(duì)抗氧化性與還原性交叉環(huán)境，特別抗鹵素離子的點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕與SCC。C-2000與C-276比，含鉬量大致相當(dāng)，但含鉻量較高，具有更好的冶金與耐蝕性能。Ni-Mo的“B”字頭合金，B-2具有突出的抗還原性酸腐蝕能力，當(dāng)然抗甲醇羰基合成醋酸腐蝕也很好，但氧化性雜質(zhì)對(duì)腐蝕有促進(jìn)；B-3、B-4性能比B-2更好，主要是減少了某些有害的中間相。鋯在還原性環(huán)境（如鹽酸）耐蝕性?xún)?yōu)異，在氧化性環(huán)境（如硝酸）耐蝕性很好，但在含 Fe3+、Cu2+氧化性雜質(zhì)的介質(zhì)中腐蝕劇增，并產(chǎn)生點(diǎn)蝕，因價(jià)格昂貴，僅適用于鈦與高性能不銹鋼不適用的環(huán)境，如甲醇羰基合成醋酸的反應(yīng)設(shè)備等。
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