Rústfritt stál fyrir CCUS: Val á efni fyrir CO2-þverun og flutning

Val á efnum fyrir sameiningu, notkun og geymslu koltvísilíðs (CCUS) byggist á einum staðreynd: CO2 í sér er ekki vandamálið, heldur vatn, sýrur og sporafurðir sem fer með því. Fyrir amínugrunninn sameiningu og rökuð CO2-þjónusta er 316L rústfritt stál hefðbundið val. Fyrir þéttar eða yfirkrítískar CO2-sprengjuvegir sem flytja afurðir eins og vatn, H2S og súrefni getur duplex 2205 tekið á sig þessa ábyrgð, og í versta tilfellinu býður super duplex 2507 upp á nauðsynlega styrk og móttölu gegn klóríðum. Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. framkvæmir veitingar á rörum, reiðum og tengingum í öllum þessum flokkum með fullri efnauppsporanleika.

Rófnaðarefnafræði CO2 kerfa
Þurr, hreinn CO2 snertir nær umfram ekki rostfritt stál. Bætið vatni við og myndin breytist. Lausnars CO2 myndar kolsýru, pH gengur niður og bæði almenn og staðbundin rostun eiga sér stað. Í sameindavinnsluverkum fangar hitað amínalausnarefni eins og MEA og MDEA CO2 og verður rósendi á nokkrum vegum í einu: með syrgassjálfun, innrennslis súrefnis og safnun hitustöðugra salta og afbrotna efna. Versta svæðin eru endurhitari, hitaskipti milli ríkra og fátækra lausna, yfirborðsdeild úr skiljanda og endurheimtuskerfi, þar sem bæði hiti og syrgassamfita ná hámarki.
Flutningur er önnur dýrategund. Rörkerfi ýta CO2 í þétt eða yfirkritískt ástand til að flytja meira af því. Ef rásin er raunverulega þurr getur kolefnisstál verið ekonomískt fyrir aðalrásina, en óhreinindi breyta þessari útreikningum. Ef vatn er í yfirleitandi magni getur það fallið út sem frjáls vatnsfasa og, í blöndu við H2S, O2, NOx eða SOx, myndað kolvatns-, súlfur- eða salpetursýrur sem eyða kolefnisstáli hratt. Þess vegna eru rostfritt stálhlutir settir inn við inntök, opnunarfæri, mælitæki og allstaðar þar sem fashegðun eða truflun leyfir frjálsu vatnsmyndun.
Hvernig óhreinindi vinna saman er jafn mikilvægt og hversu mikið af hverju er til staðar. Súrefni og NOx geta reynt við svöfeltegundir og myndað frjálsan svöfel og sterkar sýrur sem engin einstök mengun myndi framleiða fyrir sig, svo skilyrði taka nú ávallt meira tillit til heildarmengunarinnar heldur en að reglulega hverja tegund fyrir sig. Þess vegna hönnar röklegur verkefnisáætlun málmhluti sem koma í snertingu við efnið fyrir trúlegt verst ástand, ekki fyrir meðaltalsástandið.

Val á stálgerð: 316L eða duplex
316L, með molýbdení fyrir ástandgeð gegn pitting, er hæfur við vötnu CO2, amínukringla og meðalháa klóridefni. Hann er auðveldur að vinna og hefur langa þjónustusögu í gasbeinun. Takmarkanir hans koma fram þegar klóridefni, hitastig eða spennur hækka svo miklu að það getur leitt til pitting, crevice-árásar eða klóridspennu-rot.
Duplex 2205 leysir þessar takmarkanir. Tvífasastyrkt austenítferrít-styrktur uppbygging hans gefur um það bil tvöfaldan brotspennuþol 316L, svo að veggir geta verið þunnari og rörleiðslur léttari, og hann er miklu betri í að standa á móti klóridpitting og spennu-rot. Þegar óhreinindi og klóridefni eru mjög há, þá hefur super duplex 2507 enn hærri pitting resistance equivalent number fyrir þungustu innstæðu- og flutningsskráningarverk.

Áhyggjur vegna þéttar og yfirkritískrar CO2-veitu
Yfir umbærliga 31 gráður C og 74 bar verður CO2 yfirkritískt, með vötnu-líka þéttleika og gas-líkan flæði. Það er árangursríkt að pumpa og ógnvekjandi fyrir óhreinindi. Hönnuðar takmarka innihaldið af vatni nákvæmlega, oft undir 50 ppm, til að koma í veg fyrir frjáls vatn sem veldur ruskskemmdum. Jafnvel þá geta breytingar eins og ræsingu, niðurþrýsting og útpumpun valdið Joule-Thomson-kælingu og staðbundinni kondensun, svo málmurinn verður að standa út fyrir svohluta breytingum, ekki aðeins jafnvægisstöðu.
Rustfritt stál hefur sér stað á þessum staðum sem eru viðkvæmir fyrir óvenjulegar breytingar og á smádiameter rör, þar sem kostnaðaraukinn er lítil en áreiðanleikabæturinn mikill. Áhrif kældu á árekstraust er líka mikilvægt, því hratt útpumpun getur kælt málminn vel neðan umhverfis hitastigs; austenískt 304L og 316L halda árekstrausti sínu niður í kryógeníska hitastig, en duplex gerðir krefjast nákvæmra skoðunar á lægri markhitastigi þeirra.
Flæði-vörn er annað áhorf sem þarf að hafa í huga. Straumar sem bera fast efni út úr uppstreymi, eða sem flæða yfir klósum og holur, eyða máli og róska-eyðing fer hratt þar sem verndarhúðin er stöðugt fjarlægð. Hærri harðleiki og styrkur duplex-mála hjálpar og líka form, jafnlegar bogar og nægileg bein lengd, minnkar staðbundna óreglulega straumhreyfingu við þá tengi sem eru mest í hættu.

Framleiðsla, sveifun og prófun
Duplex-málar krefjast nákvæmrar sveifunar til að halda jafnvægi milli fasa. Of mikil hitatilføra eða hæg kólnun breytir hlutfalli austeníts og ferríts og getur valdið myndun á millistofnaþættum sem minnka öryggi og róskuvarnir, svo hitatilføra, hiti milli sveifnalauga og fyllimyndir eru allar stýrðar og athugaðar. Fyrir 316L heldur lágt kolefnishald áfram við viðkvæmni við sveifun þykkrari hluta sem eru algengir í samanþoktum vörðum.
Staðfesting er það sem verndar kerfið. Í eigin rannsóknarstofu okkar er framkvæmd jákvæð auðkenning á efni til að koma í veg fyrir blöndun á viðeigandi stigum, efna- og verkfræðipróf, vatnssýndarpróf til að staðfesta þrýstiheldni og óskemmandi skoðun til að athuga heilbrigði sveisa. Mæling á ferrítinni styður gæslustjórn tvíbyggingar.

Staðlar og skjöl fyrir CCUS
CCUS liggur á skurðpunkti þar sem rörkerfi-, þrýstibúða- og ferlaskrár hittast, svo skjalasafnið verður að vera fullkomlega vandvirkilegt. Wenqiang framleiðir samkvæmt ASTM A312 og A790 fyrir austenítt og tvíbyggt rör, A213 og A269 fyrir rörsveiflu og A928 fyrir sveigt tvíbyggt rör, undir ASME-vísitölum og ISO 9001 kerfi. Hver sending getur fylgst með EN 10204 3.1 eða 3.2 prófskírteini um efni sem tengja hverja lengd við hitunúmer, efna- og verkfræðiprófunaraðferð.
CCUS er að vaxa hratt og langtíma geymslueiginleikar eru á skoðun, svo að spora mátingu sé ekki bara skrifleg vinna fyrir sjálfa sig heldur leyfi rekendum að sýna að kerfið hafi þá eiginleika sem þarf til að starfa vel yfir áratugi af endurteknum virkjunum. Notið 316L í vötnu umhverfi og við amín-verk, duplex eða super duplex við háþrýstis-, háklóríð- og óhreinindi-hafna flutninga, styðjið það með staðfestri vottun og CCUS kerfið hefur þá róttækt mótvægi gegn ruskingu sem það þarf. Passið efnið við raunverulega efnafræði hverrar straums í stað þess að nota eitt efni sem sjálfgefið val, og þá hafið þið framkvæmt raunverulega verk CCUS efnavals.

Oftakrar spurningar
Sp.: Getur kolefnissteypa verið notuð í CO2 rásarhröggum?
Fr.: Já, fyrir raunverulega þurr, háhrein, þétt-fasa CO2 höfuðrásarhrögg er hún getað verið kostnaðarhræfileg, en rustfritt stál er tilgreint þar sem vatn og óhreinindi eins og H2S eða O2 geta myndað rusksameðferðar sýrur, og við klappur, mælitæki-línur og staði sem eru viðkvæmir fyrir óvenjulegum atburðum.
Sp.: Af hverju velja duplex 2205 fremur en 316L fyrir flutning?
A: Duplex 2205 gefur um það bil tvöfalt meira yield strength fyrir þunnari, léttari reykstöng og betri ástandi gegn kloríð-sjáldri og spennu-rotun, sem er mikilvægt þegar streymið inniheldur kloríð og óhreinindi.

Ræðdu um CCUS-stál með Zhejiang Wenqiang: +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/