甲醇重整制氢设备的核心挑战在于应对高温、一定压力、以及具有腐蚀性的复杂化学环境，其金属材料的选择至关重要，直接关系到设备寿命、安全性和制氢效率。总的来说，设备的不同部位因工作环境和温度不同，会采用不同的金属材料。以下是主要的材料类别和应用部位。
一、 核心材料：高温耐蚀合金
这是整个设备中要求最高、最关键的材料，主要用于重整反应室和高温换热器等核心高温部件。
1、 奥氏体不锈钢
代表牌号：304/316/316L（316L因含钼（Mo），耐点蚀和缝隙腐蚀能力比304更好，是更常用的选择。）
应用部位：预处理单元、低温换热器、管路、储罐等温度相对较低（通常<400-500℃） 且接触甲醇/水溶液的部位。
2、 铁素体不锈钢
展开剩余75%代表牌号：430/444
应用部位：设备外壳、支撑结构等非直接接触反应介质或接触腐蚀性较弱环境的部件。
特点：不含镍，成本低，但耐腐蚀性和高温强度通常不如奥氏体不锈钢。
3、 镍基合金
这是重整反应室和高温 shift 转换器等核心高温区域（600-900℃） 的首选材料。
代表牌号：
Inconel 600：早期常用，具有良好的高温强度和耐氧化性。
Inconel 601：比600具有更好的抗氧化和抗渗碳能力，更适用于重整环境。
Inconel 625：含有钼和铌，具有极佳的抗氯离子点蚀和缝隙腐蚀能力，如果原料或环境中可能存在微量氯杂质，这是非常好的选择。同时具有优异的高温强度。
Hastelloy X：另一种优异的镍基合金，具有出色的高温强度和抗氧化性。
特点：价格昂贵，但提供了无与伦比的高温强度、抗蠕变性、耐氧化和渗碳性能。是保证反应器在苛刻环境下长期稳定运行的关键。
二、 其他重要材料
1、 铜及铜合金
应用部位：主要用于低温催化燃烧器或PROX（优先氧化） 脱除少量CO的环节。因为铜是这些反应的良好催化剂载体或组件。
注意：铜的熔点较低，绝对不能用于高温部位。
2、 铝合金
应用部位：主要用于设备的外部保温层外壳、控制系统箱体等非承压、非高温的结构件。
特点：轻质、美观、成本低。
三、 材料选择的考量因素总结
选择哪种材料取决于以下几个关键因素：
1、温度：是首要因素，300℃以下多用不锈钢；600℃以上必须使用镍基合金。
2、介质腐蚀性：
高温氧化：所有材料都需要考虑。
渗碳：甲醇、CO在高温下会分解出碳，渗透到金属内部，导致金属脆化（粉化）。镍基合金抗渗碳能力远强于不锈钢。
氯离子应力腐蚀开裂：如果水或甲醇中可能含有微量氯离子，316L或更高级别的合金（如625）是必要的。
3、 压力：承压部件需要材料具有良好的机械强度和蠕变抗力。
4、 催化剂的兼容性：材料不能含有会对催化剂造成毒化（如某些金属离子）的成分。
5、 成本：在满足性能要求的前提下，平衡初始投资和长期维护成本。
总的来说，对于商业化的甲醇重整制氢设备，不锈钢316L和镍基合金（如Inconel 600系列） 是应用最广泛的金属材料。其中，镍基合金因其卓越的全面性能，是高温核心反应区不可替代的选择。具体选材需要设备制造商根据其工艺设计、催化剂特性及成本控制进行精确的计算和选择。
发布于：江苏省睿迎网提示：文章来自网络，不代表本站观点。
