En un escalfador de paquets de tubs de titani que torna a bullir una solució de dietanolamina (DEA) al 10% a 110 graus per endolcir gasos, com canvia la càrrega de sulfur d'hidrogen (H₂S) (0,1 vs . 0.5 mol/mol) la velocitat de formació de sulfur de titani (Tittle) i el risc de formació d'hidrogen?
Deixa un missatge
En dietanolamina al 10% a 110 C amb càrrega d'H 2 S, el titani forma una capa de sulfur de titani (TiS) a la superfície. Amb una càrrega de 0,1 mol/mol H2S, la capa de TiS és prima (0,1-0,5 µm) i no impedeix la captació d'hidrogen. La taxa d'absorció d'hidrogen és de 20-50 ppm/1.000 hores. La capa de TiS és més gruixuda (1-3 µm) i més protectora a 0,5 mol/mol de càrrega d'H2S. La taxa d'absorció d'hidrogen cau a 5-15 ppm després de 1.000 hores. La capa de sulfur serveix com a barrera contra l'entrada d'hidrogen. Però per a la capa esquerdada (per cicle de calor) augmenta l'absorció d'hidrogen.
Mecanisme de protecció de la capa de sulfurs
Ti + H 2 S → Ti S + H 2 El sulfur d'hidrogen interacciona amb el titani. La capa de TiS és un semiconductor i pot ser protectora quan és densa i adherida. La velocitat de producció augmenta amb la concentració de H₂S. La capa densa i contínua de TiS actua com a barrera dels llocs de recombinació d'hidrogen atòmic i restringeix l'entrada d'hidrogen.
Absorció d'hidrogen de càrrega quantitativa de H2S
H₂S Càrrega (mol/mol) Gruix de la capa de TiS (µm) H Absorció (ppm/1.000 h) Temps fins a H 200 ppm (hora)
0.05 0.05-0.1 50-100 2,000-4,000
0.1 0.1-0.5 20-50 4,000-10,000 0.25 0.5-1.0 10-20 10,000-20,000 0.5 1.0-3.0 5-15 13,000-40,000 1.0 2.0-5.0 3-8 25,000-65,000
Guia de càrrega H 2 S per a reboilers DEA
H 2 S Càrrega (mol/mol) Risc de fragilització d'hidrogen Grau recomanat<0.1 High Grade 7 0.1-0.3 Moderate Grade 7 0.3-0.7 Low Grade 2 or Grade 7 >0,7 Grau 2 Molt baix
L'especificació en el coneixement
The greater H 2 S loading (0.3-0.7) is for DEA/H 2 S service titanium reboilers and enhances the creation of a protective TiS layer that minimizes hydrogen absorption. The benefit of sulfide passivation can be taken keeping H 2 S loading >0,3. L'enginyer controla la càrrega d'H2S per evitar la fragilització de l'hidrogen.
