三聚氯氰裝置聚合反應器的材料選擇及失效機理研究.pdf

1、為了適應工業(yè)的發(fā)展和改變我國三聚氯氰生產工藝落后的局面,開發(fā)產量高、消耗指標低、"三廢"排放達標和產品質量高的氣相一步法生產三聚氯氰新技術.開發(fā)工作是依靠自身力量,通過8年的努力打通了工藝流程,并中試裝置建設和生產出合格的產品.為了配合工藝的開發(fā),從概念設計開始就開展了工藝中的主要設備的選材工作,在單管試驗階段,分別選取了純鎳、Incoloy800H、2RK65、2RE60和1Cr18Ni9Ti等材料在單管試驗裝置和類式的裝置中的不同部

2、位作了掛片試驗.通過掛片試驗,初步可以認為,純鎳是制造一步法三聚氯氰工藝氯化和聚合反應器的最佳材料,鑒于氯化和聚合應器的工作溫度在340℃~400℃之間,按照ASME標準中規(guī)定,純鎳在該溫度下存在石墨花傾向,為避免石墨化傾向的發(fā)生,工業(yè)化生產裝置中的聚合和氯化反應器的反應管等應選用含碳量為0.02％的低碳鎳,即ASME標準中的N201.三聚氯氰中式裝置在間斷地運行8000小時和累計生產160噸產品以后,例行維修時發(fā)現聚合反應器的上管板與

3、管子的焊縫處發(fā)現熔鹽滲出.經對損壞部位的取樣分析認為,晶界S富集是聚合反應器破壞的主要原因,聚合反應器破壞是應力腐蝕直接造成的.晶界S來源可能是介質、反應觸媒或制造過程中雜質元素的污染.晶界S富集造成晶界易被腐蝕,降低了Ni的耐蝕性能,晶間腐蝕較為嚴重.應力加速了斷裂的發(fā)生.晶界硫破壞了金屬的連續(xù)性,造成晶界弱化,使材質變脆,強度和延伸率減低,在應力的作用下,晶界易于斷裂,加速晶間腐蝕裂紋的擴展速率.凈化通過反應器的介質,使其不含硫和硫