ในเครื่องทำความร้อนมัดท่อไทเทเนียมที่ต้มสารละลายไดเอทาโนลามีน (DEA) 10% ที่ 110 องศาเพื่อให้ก๊าซหวาน การโหลดไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) (0.1 เทียบกับ. 0.5 โมล/โมล) จะเปลี่ยนอัตราการเกิดไทเทเนียมซัลไฟด์ (TiS) และความเสี่ยงของการแตกตัวของไฮโดรเจนได้อย่างไร

ในไดเอทาโนลามีน 10% ที่ 110 C โดยมีการโหลด H 2 S ไทเทเนียมจะสร้างชั้นไทเทเนียมซัลไฟด์ (TiS) บนพื้นผิว ด้วยการโหลดที่ 0.1 โมล/โมล H2S ชั้น TiS จึงบาง (0.1-0.5 µm) และไม่ป้องกันการดูดซึมไฮโดรเจน อัตราการดูดซึมไฮโดรเจนอยู่ที่ 20-50 ppm/1,000 ชั่วโมง ชั้นของ TiS หนาขึ้น (1-3 µm) และมีการป้องกันมากกว่าที่การโหลด H2S 0.5 โมล/โมล อัตราการดูดซึมไฮโดรเจนลดลงเหลือ 5-15 ppm หลังจาก 1,000 ชั่วโมง ชั้นซัลไฟด์ทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อการซึมผ่านของไฮโดรเจน แต่สำหรับการแตกร้าว (โดยการหมุนเวียนความร้อน) การดูดซับไฮโดรเจนของชั้นจะเพิ่มขึ้น

กลไกการป้องกันชั้นซัลไฟด์

Ti + H 2 S → Ti S + H 2 ไฮโดรเจนซัลไฟด์ทำปฏิกิริยากับไทเทเนียม ชั้น TiS เป็นสารกึ่งตัวนำและอาจป้องกันได้เมื่อมีความหนาแน่นและเกาะติดกัน อัตราการผลิตเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของ H₂S ชั้น TiS ที่หนาแน่นและต่อเนื่องทำหน้าที่เป็นกำแพงกั้นบริเวณที่อะตอมไฮโดรเจนรวมตัวกันใหม่และจำกัดการซึมผ่านของไฮโดรเจน

H2S เชิงปริมาณในการดูดซับไฮโดรเจน

H₂S กำลังโหลด (โมล/โมล) TiS ความหนาของชั้น (µm) H การดูดซับ (ppm/1,000 ชั่วโมง) เวลาถึง H 200 ppm (ชม.)
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
คู่มือการโหลด H 2 S สำหรับหม้อต้มซ้ำ DEA

H 2 S การโหลด (โมล/โมล) ความเสี่ยงต่อการเกิดการแตกตัวของไฮโดรเจน เกรดที่แนะนำ<0.1 High Grade 7 0.1-0.3 Moderate Grade 7 0.3-0.7 Low Grade 2 or Grade 7 >0.7เกรด 2 ต่ำมาก
ข้อกำหนดในความรู้

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. วิศวกรควบคุมการโหลด H2S เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดการเปราะของไฮโดรเจน