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换热器在线清洗

点击:1397 日期:[ 2014-04-26 21:39:40 ]
                                  换热器在线清洗                                易动生,杨大明,曹志国                           (沈阳石蜡化工有限公司,辽宁沈阳110041)     [摘要]介绍了沈阳石蜡化工有限公司换热器在线清洗方案的制定过程及清洗结果。实际结果表明,使用H2SO4、乌洛托品、NaHCO3、TS-106对换热器进行清洗,具有很好的清洗、剥离作用。通过在线清洗延长了换热器运行周期,提高了经济效益。     [关键词]换热器;在线清洗;乌洛托品     [中图分类号]TQ085+.4[文献标识码]B[文章编号]1005-829X(2007)02-0080-02     沈阳石蜡化工有限公司是1999年投产的炼量为6.0×105 t/a的炼油企业。2001年开始,部分换热器发生泄漏,循环水系统受污染,水质恶化,菌藻泛滥,黏泥沉积在换热器中,导致部分换热器流量下降〔1〕,经杀菌剥离清洗后,大系统流量明显增加,但部分换热器效果不明显,尤其是丙烯塔冷却器(E-9009),由于管径细、流程长、流速低,导致剥离清洗效果差,黏泥淤积较多。针对这种情况,决定对该换热器进行在线清洗。     1·清洗方案的制定     (1)预定在线清洗方案。以E-9009管程的出入口及水槽作为一个相对封闭的小循环系统,水槽内水的pH为2,控制回水pH<4,同时监测大系统的pH不能太低。配合投加适量的缓蚀剂,运行4~6 h。酸洗后,用NaHCO3进行中和,迅速恢复E-9009局部的pH至中性。酸洗过程中应根据挂片情况监测其酸洗腐蚀速度。     系统参数为:循环水量4 000 m3/h;贮水量3 600 m3/h;冷水温度23~30℃;回水温度32~36℃;补充水量40~80 m3/h;设备材质:碳钢、锰钢。补充水质见表1。                    由表1可知,该水质总碱度>总硬度,属于负硬水,腐蚀性很强。又有结垢倾向,要求清洗过程中必须兼顾缓蚀与阻垢。     (2)采用的清洗化学品见表2。                    2·现场运行情况     2.1在线清洗及处理方案     (1)物理清洗。将压缩空气鼓入E-9009换热器管程入口,搅动正常的水流,利用水中气泡对换热器管程进行冲击,使沉积物破碎松散,并振荡下来。所需压缩空气的压力比冷却水系统的压力大0.18 MPa左右即可〔2〕,以免换热器内空气量过大而影响换热效果。     (2)化学清洗。连接好配药槽、耐酸泵、送水管及E-9009换热器,形成一个相对封闭的水循环系统。每20 min投加质量分数98%的H2SO4 6 650 mL,乌洛托品30 kg,监测水槽给水及回水pH,结果见表3。在第三次加药后,根据回水pH上升较快的情况,将加药频率调整为每15 min投加一次H2SO4和乌洛托品。运行5 h,系统监测指标基本平稳,酸洗结束。在水槽内投加NaHCO3进行中和处理,水槽pH为8.5,回水pH恢复到6.5。在酸洗过程中严格控制浓H2SO4和乌洛托品的投加配比,且酸洗时间短,清洗后挂片腐蚀速率为0.1~0.4 g/(m·2h)。                     2.2预膜     清洗结束后,接着进行不停车预膜,由于酸洗在E-9009换热器局部进行,所以预膜剂从大系统和E-9009换热器两处同时投加。在大系统中一次投加1 500 kg TS-106(低磷预膜剂),同时从E-9009换热器处先一次投加280 kg TS-106,以后每小时投加250 kg,共投加药剂4次。     用质量分数5%的CuSO4溶液检查预膜挂片,未预膜片Cu析出时间5s,预膜片Cu析出时间为16~42s,挂片成膜较致密均匀,呈蓝色金属膜。     2.3置换     安排大量置换系统水,总磷在8~10 mg/L时转入正常运行。换水时控制水的pH为6.0~7.0。     3·关于换热器换热效率下降的探讨     对于炼油型石油化工企业,换热器的热负荷普遍不高,温度低、流速慢,适合黏泥的附着生长。生物黏泥、机械杂质等堵塞在换热器管口处,降低了循环水的流量,使换热器的热交换量减少〔3〕。当换热器表面包括管程和壳程吸附有工业污垢时,也会使换热器的换热效率下降。     4·经济效益     据粗略估算,在当时的生产形势下,月盈利在500万元,如果停车检修一周,会造成100多万元的利润损失,而在线清洗仅花费了1万多元,经济效益十分显著。     5·结论     现场运行结果表明,该处理方案在换热器不停车情况下进行清洗,保证了生产装置的连续运行,延长了生产周期,提高了经济效益。 [参考文献] [1]赵卫东.TS系列水处理药剂在炼油企业的应用[J].工业水处理,2004,24(1):65-66. [2]龙荷云.循环冷却水处理[M].江苏:江苏科学技术出版社,2001:248. [3]周晓翔.循环冷却水系统黏泥成因分析及控制[J],工业水处理,2004,24(4):62-63.
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