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石油石化設(shè)備清洗
油垢焦垢可使管壁熱阻增加，生產(chǎn)過(guò)程能耗增加，設(shè)備壽命縮短，垢層也使設(shè)備內(nèi)徑變小，物料流動(dòng)壓降增大，收率降低，操作周期縮短，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，為此必須進(jìn)行清洗除垢。由于設(shè)備工藝條件千差萬(wàn)別，導(dǎo)致結(jié)垢情況也不盡一致，因而應(yīng)根據(jù)設(shè)備不同結(jié)垢情況，采用不同的清洗方法與工藝。 一，石油石化設(shè)備清洗設(shè)備類別1、大型石油石化油罐清洗、清理各種柴油罐、重油罐清洗、原油罐清洗、食用油罐清洗等。2、石油石化中央空調(diào)清洗、中央空調(diào)水處理、中央空調(diào)保養(yǎng)、中央空調(diào)年保、中央空調(diào)維保、冷卻塔清洗、通炮、蒸發(fā)器清洗、冷凝器清洗;3、石油石化鍋爐清洗、鍋爐酸洗、鍋爐堿洗、水垢清洗、鍋爐化學(xué)清洗、蒸汽鍋爐清洗、鍋爐運(yùn)行清洗、鍋爐保養(yǎng)、鍋爐水處理;4、石油石化導(dǎo)熱油爐清洗、油爐清洗、有機(jī)熱載體爐清洗、熱媒爐清洗、油垢清洗;5、石油石化工業(yè)清洗、工業(yè)設(shè)備清洗、換熱器清洗、管道清洗、油罐清洗、儲(chǔ)罐清洗、管線清洗;6、石油石化工業(yè)水處理、冷卻水處理、冷卻水清洗、工業(yè)冷卻水處理、循環(huán)冷卻水處理、冷卻塔清洗;7、石油石化高壓水清洗、物理清洗、高壓水射流清洗、環(huán)保清洗; 二，石油石化設(shè)備油垢類型與形成原因 石化生產(chǎn)由于采用原油為原料，其主要成分為烴（w＝98%），還有少量含氮、硫、氧等化合物。通過(guò)常減壓蒸餾生成汽油、煤油、柴油、潤(rùn)滑油、石蠟與瀝青等。對(duì)煤柴油進(jìn)行熱裂解生成烯烴，隨后進(jìn)行去氫、聚合、加成、異構(gòu)化、烷基化等工藝反應(yīng)，生產(chǎn)出化工、化纖、化肥、塑料、橡膠等多種產(chǎn)品。在這些生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)備與管道難免會(huì)生成與積聚各類油垢，由于處于不同生產(chǎn)裝置與不同工藝環(huán)境，從常溫至高溫，故形成不同類型油垢。這里統(tǒng)稱“油垢”，實(shí)際上根據(jù)形態(tài)與組成可分為輕油垢、重油垢、膠油垢、焦油垢、焦碳垢、含硫化鐵油垢、含催化劑油垢等。油垢主要由蠟質(zhì)、膠質(zhì)、焦質(zhì)、瀝青、碳化物、炭分、硫化鐵、氧化鐵、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)聚合物、催化劑等組成。根據(jù)上述組成配比的不同，形成不同類型的油垢，油垢屬憎水型有機(jī)混合物膜狀污垢。 1.輕油垢 輕油垢指金屬表面上附著一層較薄的油脂與蠟?zāi)?，并混有少量其它雜質(zhì)與灰塵，一般是在低溫（＜100℃）下形成的。如新設(shè)備內(nèi)壁制造后涂刷了防銹油膏，投運(yùn)前安放在外氧化而形成輕油垢。 2. 重油垢 重油垢指金屬表面上有一層附著力強(qiáng)的渣油蠟油層，其中含有一些焦油瀝青，并混有一些其它雜質(zhì)，一般是在100～300℃時(shí)形成的。 3. 膠油垢 膠油垢指附著力較強(qiáng)的高分子粘結(jié)體油垢，既含有焦油瀝青，又含有較多的有機(jī)聚合物。某些膠油垢有彈性。這是在高溫條件(100～300℃)下的烷烴、烯烴、芳烴與氧發(fā)生反應(yīng)，生成游離基聚合母體，并進(jìn)一步聚合縮合，生成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高分子膠體，粘結(jié)于設(shè)備表面。 4，焦油垢 焦油垢指附著力強(qiáng)的結(jié)焦與碳化的油垢，大部分是焦質(zhì)與瀝青，并含有少量有機(jī)聚合物與腐蝕產(chǎn)物。這是在高溫(200～400℃)條件下或在冷卻冷凝時(shí)，烷烴烯烴發(fā)生自聚環(huán)化，并逐步脫氫縮合，由低級(jí)芳烴轉(zhuǎn)化為多環(huán)芳烴，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為稠環(huán)芳烴，由液狀焦油轉(zhuǎn)化為固體瀝青，并進(jìn)而形成焦垢；或在工藝物料中的自由基(甲基、乙基與苯基)與烯炔自身聚合成微粒，反應(yīng)生成多環(huán)芳烴，再進(jìn)一步脫氫縮合而形成結(jié)焦。 5 ，焦碳垢 焦碳垢指金屬器壁上有一層附著力很強(qiáng)的積炭，這是在更高溫度(＞400℃)下，上述通過(guò)脫氫縮合的焦油垢繼續(xù)脫氫縮合，逐步石墨化，從疏松的積炭，逐步轉(zhuǎn)化成較硬的碳垢。當(dāng)然設(shè)備表面上由于Fe、Ni離子起催化作用，可先生成金屬碳化物，再逐步轉(zhuǎn)變成焦垢與碳垢。 6，含硫化鐵油垢 隨著采用原油含硫量增加，物料中硫化氫、硫醇在一定條件下與鋼鐵器壁發(fā)生腐蝕反應(yīng)生成硫化鐵。這些硫化鐵針對(duì)不同設(shè)備不同環(huán)境可分別與輕油、重油、蠟油、焦油混雜一起，形成含硫油垢。 7，含催化劑油垢 煉油及后續(xù)深加工生產(chǎn)過(guò)程中均需要油漿中加入催化劑，催化劑能促進(jìn)聚合反應(yīng)進(jìn)行，并在設(shè)備表面上聚合沉積粘稠狀油垢。另外，由催化劑微粒形成的沉積物，也可在熱交換過(guò)程中在管壁上形成焦油垢。 實(shí)際上石化裝置不同設(shè)備中生成的油垢，并不總是上述單一類型油垢，很多是兩種以上類型油垢組成，如高溫?fù)Q熱器管壁外層是重油垢，中層是焦油垢，內(nèi)層是焦碳垢。如需進(jìn)行多層次清洗，就會(huì)給制定清洗工藝增加困難。 三， 是由石油設(shè)備油垢清洗： 1， 常減壓熱交換器重質(zhì)油垢清洗常減壓熱交換器油垢清除多采用高壓水射流，但這需在停車并抽芯條件下進(jìn)行。日揮集團(tuán)開(kāi)發(fā)出ACS法，這是不停車檢修熱交換器的**清洗技術(shù)。經(jīng)對(duì)油垢分析后開(kāi)發(fā)出ACSKI清洗劑，該劑能把垢中重質(zhì)油分強(qiáng)烈溶解，不溶的無(wú)機(jī)垢及碳分由于重質(zhì)油分溶解而喪失粘著性，通過(guò)泵流體沖刷而剝離。通過(guò)把欲清洗的熱交換器分流，連接泵、濾網(wǎng)、槽組成循環(huán)清洗系統(tǒng)。先通過(guò)輕油清洗與氮?dú)鉀_洗、排除滯油，再把80%輕油和20%ACSKI組成清洗劑作循環(huán)清洗。洗后使設(shè)備導(dǎo)熱性能恢復(fù)。廢液與原油混合處理而分解，無(wú)排放污染。ACSKI成分未透露，估計(jì)是二甲基甲酰胺(C3H7NO)或N-甲基吡咯烷酮(C5H9NO)之類特殊溶劑 2，芳烴聯(lián)合裝置換熱器重質(zhì)焦油垢清洗某芳烴廠2臺(tái)換熱器殼程沉積重質(zhì)焦油垢需清洗，委托長(zhǎng)煉進(jìn)行，所用水基清洗劑保密。安置臨時(shí)金屬配管，與槽泵組成循環(huán)系統(tǒng)，蒸汽加熱至85～95℃，經(jīng)反復(fù)幾次清洗，基本達(dá)到預(yù)期目的。經(jīng)調(diào)研，確認(rèn)上述清洗劑系CN88-105662(見(jiàn)2.9)，適用于煉油化工廠清除重質(zhì)油垢。該廠另兩臺(tái)18-8鋼制石腦油/VGO換熱器，殼程沉積重焦油垢。由某院提出用98%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))H2SO4?95%+68%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）HNO3?5%組成的強(qiáng)氧化性酸清洗，曾在蘭州與南京煉廠成功地對(duì)換熱器重焦油垢作過(guò)多次清洗。因常溫酸洗，該混酸對(duì)鋼不腐蝕。但清洗過(guò)程中會(huì)冒出棕?zé)?，操作危險(xiǎn)性較大。酸洗后要用碳酸鈉脫鹽水溶液中和沖洗。幾年來(lái)共用此法清洗3次。*后一次清洗后發(fā)現(xiàn)排污口應(yīng)力腐蝕破裂，開(kāi)裂原因估計(jì)是多次清洗未排盡死角殘液，積聚有害離子Cl-、S所致。 3，鍋爐燃料油加熱器重質(zhì)焦油垢清洗某化肥廠水汽車間2臺(tái)燃料油加熱器供鍋爐燃燒用重油。材質(zhì)為碳鋼，由于溫度高達(dá)200～365℃，殼程沉積焦油垢及焦碳垢，只有徹底清洗除垢，才能避免非計(jì)劃停車。采用如下清洗工藝：蒸汽吹掃除滯油柴油→四氯化碳(4∶1)清洗除焦油堿+SAA+氧化劑混合液90℃清洗除焦油垢抽芯對(duì)管束間焦碳垢高壓水力沖洗復(fù)位用4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))HCl+0.3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Lan-826常溫循環(huán)清洗除殘余鐵垢→水沖洗→鈍化。經(jīng)多步清洗，達(dá)到預(yù)期目的。 4，重整高壓空冷器含硫化鐵油垢清洗某煉油廠重整高壓空冷器，材質(zhì)為碳鋼，管內(nèi)走反應(yīng)生成油，從高溫急冷，促使管壁沉積一層較厚的含硫化鐵的蠟油垢。為此，采用如下清洗工藝：先用水基清洗劑除油，組成為：成分NaOHNa2CO3烷基苯磺酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%1～20.10.5成分OP-10Na2SiO3氧化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%0.50.51～280～90℃循環(huán)與浸泡，再用堿性螯合劑除鐵垢，組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為EDTA或檸檬酸6%，緩蝕劑0.5%，JFC0.5%，NaOH加至pH=9。在80～90℃溫度下循環(huán)與浸泡，*后水沖洗與鈍化。 5，熱媒油爐管焦油垢積炭清洗某化纖廠熱媒爐，裝多根U型碳鋼管，管內(nèi)電絲加熱管外的國(guó)產(chǎn)導(dǎo)熱油，溫度達(dá)350℃，經(jīng)使用多年，管外壁形成焦油垢與積炭。采用如下清洗工藝：抽出U形管用蒸汽吹掃→堿+SAA溶液加溫清洗除焦油→有機(jī)溶劑+SAA+氨溶液除積炭→熱水沖洗→稀硝酸+Lan-5+JFC溶液清除殘余碳垢→水沖洗→鈍化。 6， 甲醇合成設(shè)備蠟油垢清洗某廠甲醇合成設(shè)備普遍沉積了一層含催化劑(Al2O3、ZnO、CuO)的蠟油垢。由于高壓水射流清洗對(duì)塔器、分離器及容器中內(nèi)件無(wú)法實(shí)施，只能采用堿+SAA+絡(luò)合劑混合液清洗。組成為：成分NTA(氮三乙酸)乳化劑T-80山梨糖醇酐單油酸酯聚氧乙烯醚滲透劑S(琥珀酸二仲辛酯磺酸鈉)HF-003緩蝕劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%10～302～31.0～1.50.6以NaOH調(diào)pH值至10～12，90～100℃靜態(tài)泡煮清洗。
