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溶剂型重质油垢清洗剂性能的研究与应用点击：1758 日期：[ 2014-04-26 21:53:45 ] |
| 溶剂型重质油垢清洗剂性能的研究与应用 左理胜 肖礼祥 姜建平 曾蔚然 谭 红 (岳阳长岭设备研究所有限公司,湖南岳阳 414012) 摘 要：介绍了一种适用于石油化学工业各种换热器、塔、管线等设备表面的溶剂型重质油垢清洗剂,分析了清洗剂的主要性能及现场应用情况。通过对该清洗剂污垢溶解能力、对碳钢等材质的腐蚀试验及药剂回收研究发现:清洗药剂对金属和垫片无腐蚀,药剂对油焦垢的最大溶解度为21·6%,在80~100℃馏程范围内回收率为74%。 关键词：溶剂;重质油垢;化学清洗 中图分类号：TQ649 文献标识码：A 文章编号：1671-8909(2008)12-0006-04 在石化生产中普遍存在着油垢焦垢问题。油垢焦垢可使管壁热阻增加、热传导率降低、壁温升高,使生产过程能耗增加,设备寿命缩短;同时,垢层也使设备内径变小,物料流动压降增大,收率降低,操作周期缩短,严重时还将堵塞设备使得生产无法正常进行。除了针对性地采用抑制结垢技术外,进行清洗也是必不可少的。 常用的清洗方法主要有化学清洗和高压水射流清洗。高压清洗能除去换热器管束内的部分油泥、油垢,但对于换热器壳程及管束内的部分重质油垢,则效果不理想;化学清洗一般采用溶剂浸泡或复合表面活性剂循环清洗,溶剂清洗成本高、污染大,复合表面活性剂清洗往往效果不理想[1-3]。为解决这一问题,我们研究了专门用于清除换热器重质油垢的清洗药剂和设备,在循环清洗的同时再生溶剂,既可以有效地清除重质油垢,又可同时回收溶剂降低清洗费用减少污染。在多台换热器上应用后效果非常理想。 1 溶垢实验 1·1 主要仪器、试剂 仪器:旋转挂片仪(江苏高邮仪器厂),电子天平、恒温水浴锅、烘箱。 试片:碳钢、不锈钢、铜。 垫片:石棉垫、橡胶垫、铁包垫。 油焦垢:焦化渣油换热器管程油焦垢。 1·2 实验方法 1·2·1 油焦垢溶解能力测定 在500mL烧杯中加入清洗剂样品200g,加入油焦垢样品100g静置24h后搅拌5min,静置后用滤纸过滤,测定滤渣的固含量,计算油焦垢溶解能力测定。 1·2·2 对金属的腐蚀率 1 000mL烧杯中加入清洗剂样品500mL,调整搅拌速度为72r/min,将按照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》“6·1腐蚀率及腐蚀量的测定”方法处理和称重后的试片浸入清洗液中,常温搅拌4h,将试片取出后处理并称重,计算腐蚀率。 1·2·3 对垫片的影响 为了了解清洗药剂对垫片的影响,首先将石棉垫、橡胶垫片、铁包垫用水清洗干净后120℃烘干称重,分别测量垫片的外形尺寸,然后将石棉垫、橡胶垫片、铁包垫分别浸泡在清洗剂中120 h,取出120℃烘干后测量其质量和外形尺寸,对比浸泡前后垫片质量及外形尺寸。 1·2·4 药剂回收试验 常压蒸馏回收药剂,回收馏程为80~100℃的组分,测定药剂回收率并对比回收药剂和新药剂的主要性能(密度、粘度、初馏点、溶垢能力等)。 2 结果与讨论 2·1 油焦垢溶解效果 油焦垢在清洗剂静置浸泡24h后过滤,滤液为溶解了油焦垢的清洗液,滤渣为没有被清洗液溶解的剩余污垢,滤渣的固含量为56·8g,每100g清洗剂溶解油焦垢的量为[(100g-56·8g) /200g]×100g=21·6g,即最大溶解度为21·6%。 2·2 腐蚀率测定结果 腐蚀率测定结果如表1所示。 从实验结果可以看出:试片质量在试前和试后基本不变化,有的还出现增重的现象,这主要是试验误差所致,说明清洗药剂对碳钢、不锈钢、铜无腐蚀。 2·3 对垫片的影响 不同材质垫片浸泡120h前后质量及外形尺寸如表2所示。 对比浸泡前后垫片质量及外形尺寸发现:清洗剂浸泡120h后垫片质量及外形尺寸基本无变化,说明清洗剂对石棉垫、橡胶垫片、铁包垫无溶解、溶胀等影响。 2·4 药剂回收试验 馏程80~100℃组分的回收率约74%,回收药剂和新药剂的主要性能对比如表3所示。 从测试结果看,回收药剂的性能基本与新药剂相同。 3 现场应用 2008年5月—6月,使用该药剂对乌鲁木齐某炼厂催化油浆换热器和岳阳某炼厂焦化渣油换热器进行清洗,具体情况如下。 3·1 设备基本情况 设备基本情况如表4所示。 3·2 清洗效果 分别采用浸泡和循环清洗的方式对设备进行清洗,清洗后设备基本见金属本色, 99%以上的管子清洗干净,投用后清洗前后温差为48℃,能满足工艺要求,同时对药剂进行回收。 清洗前后效果对比如图1、图2所示,可以看出:清洗前换热器管束及壳程结垢十分严重,清洗后基本无污垢粘附在设备表面。 4 结论 研制的溶剂型重质油垢清洗剂对碳钢、不锈钢、铜无腐蚀,不损坏垫片,药剂对油焦垢的最大溶解度为21·6%,清洗炼油装置重质油垢效果非常理想,清洗药剂使用后可以回收再用,回收药剂的效果与新药剂相当,可以用于催化、焦化等装置换热器、管道和塔器表面重质油垢的清洗。 参考文献 [1]文年英·炼油装置的化学清洗[J]·石油化工设备技术,1992, 13(4): 53-54· [2]余存烨·简述烯烃设备焦垢的形成与清洗[J]·化学清洗, 1996, 12(3): 12-15· [3]余存烨·石化设备油垢焦垢化学清洗技术分析[J]·化学清洗, 2000, 16(1): 21-27· [4]国家发改委·HG/T 2387-2007,工业设备化学清洗质量标准[S]·北京:化学工业出版社, 2008, 4-5· |
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