手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

三聚氯氰装置聚合反应器的材料选择及失效机理研究

刘松

  为了适应工业的发展和改变我国三聚氯氰生产工艺落后的局面,开发产量高、消耗指标低、“三废”排放达标和产品质量高的气相一步法生产三聚氯氰新技术。开发工作是依靠自身力量,通过8年的努力打通了工艺流程,并中试装置建设和生产出合格的产品。为了配合工艺的开发,从概念设计开始就开展了工艺中的主要设备的选材工作,在单管试验阶段,分别选取了纯镍、Incoloy800H、2RK65、2RE60和1Cr18Ni9Ti等材料在单管试验装置和类式的装置中的不同部位作了挂片试验。通过挂片试验,初步可以认为,纯镍是制造一步法三聚氯氰工艺氯化和聚合反应器的最佳材料,同时Incoloy800H/2RK65有可能使用在氯化和聚合反应器中,尤其是作聚合反应器材料,同时控制介质的含水量,有助于减低材料的腐蚀率,提高设备使用寿命。考虑到中试装置进度的需要和遵循稳妥可靠的原则,决定用纯镍作为中试装置中氯化和聚合反应器的材料,进一步的材料试验工作将中试装置正常运行以后再作工作。鉴于氯化和聚合应器的工作温度在340℃~400℃之间,按照ASME标准中规定,纯镍在该温度下存在石墨花倾向,为避免石墨化倾向的发生,工业化生产装置中的聚合和氯化反应器的反应管等应选用含碳量为0.02%的低碳镍,即ASME标准中的N201。三聚氯氰中式装置在间断地运行8000小时和累计生产160吨产品以后,例行维修时发现聚合反应器的上管板与管子的焊缝处发现熔盐渗出。经对损坏部位的取样分析认为,晶界S富集是聚合反应器破坏的主要原因,聚合反应器破坏是应力腐蚀直接造成的。晶界S来源可能是介质、反应触媒或制造过程中杂质元素的污染。晶界S富集造成晶界易被腐蚀,降低了Ni的耐蚀性能,晶间腐蚀较为严重。应力加速了断裂的发生。晶界硫破坏了金属的连续性,造成晶界四川人学_l一_程顿卜学位论文弱化,使材质变脆,强度和延伸率减低,在应力的作用下,品界易于断裂,加速、}扩{间腐蚀裂纹的扩展速率。 净化通过反应器的介质,使其不含硫和硫化物以及水气。加强制造i止不,,)的质狱控制,最人限度避免污染。严格按照操作规程进行设备操作,尽节减少停午次数,避免水汽进入设备。反应管与管板熔深要加深〔处键同:一聚杀七氰聚介反应器失效……   
[关键词]:三聚氯氰;聚合反应器;失效
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:四川大学2004年