超级石化主要内容：从解决炼油厂加热炉空气预热器的低温露点腐蚀问题出发，分析讨论了耐腐蚀非金属材料(搪瓷、玻璃、氟塑料、石墨及陶瓷等)空气预热器的材料性能、结构形式、传热性能和工业应用效果。分析表明：石墨和陶瓷空气预热器具有优异的耐腐蚀性能和稳定的结构强度，可以在烟气酸露点以下温度安全使用。

超级石化关键词：露点腐蚀；空气预热器；针孔腐蚀；非金属材料

【基 金】 中国石油化工股份有限公司科技开发项目“新型空气预热器的研发及工业应用”(316099)

在石油化工管式加热炉上，普遍应用空气预热器来降低排烟温度，提高加热炉热效率。目前，应用最广泛的是金属材质的空气预热器，如热管空气预热器、板式空气预热器、铸铁板空气预热器等。随着加热炉热效率不断提高，相应排烟温度也需进一步降低。中石化企业的加热炉热效率平均值已达92%，个别加热炉甚至达到94%，其对应的排烟温度为90～120 ℃。虽然中石化企业加热炉的燃料已进行了脱硫处理，但90～120 ℃的排烟温度已经使空气预热器换热面冷端壁温处于烟气酸露点以下，常用的金属材料空气预热器会发生硫酸露点腐蚀问题。尽管使用了耐蚀性更好的ND钢、Corten钢、双相不锈钢及铸铁板等来制造空气预热器，也仅仅是减缓了腐蚀，不能从根本上解决空气预热器硫酸露点腐蚀问题。

空气预热器的露点腐蚀本质是硫酸腐蚀，烟气中含硫酸的水蒸气在温度低于烟气露点的设备表面形成含硫酸冷凝液，进而造成设备材料的腐蚀。金属腐蚀可分为湿腐蚀和干腐蚀两类，露点腐蚀属于湿腐蚀范畴，是材料表面的电化学反应，即在金属表面形成一个阳极区和阴极区隔离的腐蚀电池，金属在溶液中失去电子，变成带正电的离子，这是一个氧化过程即阳极过程；与此同时在接触水溶液的金属表面，电子有大量机会被溶液中的某种物质中和，中和电子的过程是还原过程，即阴极过程[1]。阳极过程造成金属溶解，阴极过程析出氢气，从而造成金属材料腐蚀损坏。一些非金属材料具有优异的耐腐蚀性能，开发高性能耐腐蚀的非金属材料空气预热器，为抑制空气预热器露点腐蚀问题带来了新的解决方案。近年来，非金属材料空气预热器已开始在石油化工加热炉上获得应用，并取得了一定的效果。目前应用于空气预热器的非金属材料主要有：搪瓷涂层、玻璃、氟塑料、石墨和陶瓷等，下面就这几种非金属空气预热器的材料性能、结构形式、传热性能和应用效果进行分析。