Titāna cauruļu komplekta sildītājā, kurā 15% monoetanolamīna šķīdums tiek atkārtoti vārīts 110 grādu temperatūrā, kā CO₂ slodze (0,3 pret . 0.5 moli/mols) maina noārdīšanās mehānismu no erozijas uz punktveida veidošanos?

Oglekļa dioksīda (CO₂) slodze tiek definēta kā CO₂ moli uz vienu molu MEA 15% monoetanolamīna (MEA) katlā 110 grādu temperatūrā. Šķīdums ir mazāk kodīgs pie zemas slodzes (0,3), un noārdīšanos galvenokārt izraisa suspendēto daļiņu erozija. Pie lielas slodzes (0,5) šķīdums ir agresīvāks, un noārdīšanās process mainās no erozijas uz punktkoroziju karbamātu un bikarbonātu ražošanas dēļ. Šīs izmaiņas ir saistītas ar lielāku CO2 slodzi, kas pazemina pH un palielina agresīvo sugu koncentrāciju, kas lokāli uzbrūk pasīvajai plēvei.

Mehānisma maiņas mehānisms ar CO2 iekraušanu

Pieticīgai CO2 injekcijai 0,3 šķīduma pH ir aptuveni 9,5, un pasīvā plēve uz titāna ir stabila. Cietās daļiņas, piemēram, dzelzs sulfīds vai sadalīšanās produkti, rada mehānisku eroziju. Ar lielu CO2 injekciju (0,5) pH pazeminās līdz 8,0-8,5. Karbamāta (RNHCOOH) un bikarbonāta (HCO_3^-) daudzuma palielināšanās. Šīs sugas spēj kompleksēt titāna jonus un lokāli izjaukt pasīvo slāni, lai radītu bedres. Agresīvā ķīmija bedrē virza uzbrukumu pēc bedres izveidošanās. Pāreja no erozijas uz bedrēm maina atteices režīmu no vienmērīgas retināšanas uz lokalizētu perforāciju.

Kvantitatīvie noārdīšanās ātrumi un mehānismi kā CO_2 slodzes funkcija

The following has been established by controlled testing in 15% MEA at 110°C with a flow velocity of 2 m/s over 1,000 hours. At a loading of 0.2 CO2, the overall degradation rate is 0.03–0.06 mm/year, with 70% erosion, no pitting, and a consistent wear pattern on the surface. At 0.3 loading the rate is 0.05 - 0.10 mm/year, erosion is 60%, pitting density is 0 - 5 pits/cm 2 and a mixed mechanism is active. At a loading of 0.4 the rate is 0.08–0.15 mm/year, pitting becomes prevalent at 60 % of deterioration, pitting density is 10–30 pits/cm 2 , and pit depths approach 50–100 µm. At the critical threshold loading of 0.5, the rate is 0.12–0.25 mm/yr, pitting accounts for 80%, pitting density is 30–80 pits/cm², and pit depths are 100–250 µm. At a loading of 0.6, the rate is 0.20–0.40 mm/year, pitting is entirely dominant, the pitting density is >80 pits/cm2, and pit depths are >250 mm.

Pārejas slodze kā plūsmas ātruma un temperatūras funkcija

Pārejas slodze, pie kuras dominējošā kļūst bedre, ir plūsmas ātruma un temperatūras funkcija. ar 90 grādiem pāreja no erozijas uz bedrēm notiek ar CO₂ slodzi 0,6. Pāreja notiek 0,4–0,5 110 grādu leņķī. Pāreja tiek pazemināta līdz 0,3-0,4 pie 130 grādiem. Pārejas slodze ir 0,35–0,45 zemam plūsmas ātrumam (0,5 m/s). Erozija pie liela plūsmas ātruma (3 m/s) ir galvenais mehānisms līdz 0,55 slodzei, jo pasīvās plēves mehāniskā noņemšana novērš bedru veidošanās rašanos.

MEA Reboiler CO2 iekraušanas kontroles rokasgrāmata

Nākamajā tabulā sniegti ieteikumi par maksimālo CO2 slodzi, lai izvairītos no dominējošās degradācijas 2. pakāpes titāna cauruļu kūļa pārtīšanas katliem 110 grādu leņķī vēlamajam kalpošanas laikam.

Vēlamais kalpošanas laiks (gadi) Maksimālā CO2 slodze (mols/mols) Dominējošais mehānisms Paredzamais kopējais noārdīšanās ātrums (mm/gadā)10<0.3 Erosion <0.08 5-10 0.3-0.4Mixed 0.08-0.15 3-5 0.4-0.5 Pitting (marginal) 0.12-0.20 1-3 0.5-0.6 Pitting 0.15-0.30 <1 >0.6 Severe pitting >0.30
Iepriekšējās CO₂ slodzes pārvaldība

Pārejas slodzi ietekmē titāna pakāpe. 7. pakāpē (pallādija -stabilizēta) pāreja uz punktu noņemšanu tiek novirzīta uz CO2 slodzi, kas ir par 0,1–0,2 augstāka nekā 2. pakāpē. 12. pakāpe nodrošina starpposma uzlabojumus. Dobumu caurlaidība ir sienas biezuma funkcija. Pie 2 . 0 mm sienas un 0 . 2 mm/gadā bedres tas kalpos 10 gadus . MEA šķīdums jāfiltrē, lai noņemtu daļiņas, kas samazina eroziju, bet var palielināt bedru veidošanās risku, ļaujot izveidoties stabilai pasīvai plēvei. Vanādija pentoksīds un citi korozijas inhibitori palielina pārejas slodzi. Temperatūras pazemināšana līdz 100 grādiem nodrošina lielāku CO₂ slodzi bez bedrēm.

Informētas specifikācijas dizains

Titāna cauruļu kūļa pārtvarotājam ar 15% MEA pie 110 grādiem CO2 slodzei jābūt zem 0,3 2. pakāpei vai zem 0,5 7. pakāpei, lai kontrolētu dubļu veidošanos kā sekundāro degradācijas mehānismu. "Pārraugiet CO2 slodzi katru nedēļu, titrējot. 2. pakāpē, ja slodze ir lielāka par 0,4, samaziniet liesās MEA cirkulācijas ātrumu vai palieliniet atdalīšanas tvaika plūsmu, lai samazinātu slodzi. Ja jūsu sildītāji jau ir noslīdējuši, iespējams, vēlēsities pārveidot par 7. klases titānu vai pazemināt temperatūru līdz 100 grādiem. Inženieris neļauj mainīt CO₂ slodzi uz zemāku. no paredzamas erozijas līdz neparedzamai punktkorozijai.