石油化工設(shè)備油垢焦垢化學(xué)清洗技術(shù)

石油化工設(shè)備油垢焦垢化學(xué)清洗技術(shù)石油化工設(shè)備油垢焦垢化學(xué)清洗技術(shù)延遲焦化、芳烴聯(lián)合、加氫精制等裝置的較多設(shè)備會(huì)積聚和生成油垢焦垢。化纖生產(chǎn)中某些爐子與管道由于接觸熱媒油也會(huì)產(chǎn)生油垢焦垢?；噬a(chǎn)中某些爐子、換熱器、塔器同樣存在油垢焦垢。甚至一些壓縮機(jī)承受潤(rùn)滑油因泄漏也會(huì)產(chǎn)生油垢。還有原油罐沉積淤垢及輸油管道壁粘附油垢等。因而石化生產(chǎn)中普遍存在油垢焦垢問(wèn)題。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，物料流淌萬(wàn)別，導(dǎo)致結(jié)垢狀況也不盡全都，因而應(yīng)依據(jù)設(shè)備不同結(jié)垢狀況，承受不同的清洗方法與工藝。油垢類型與形成緣由石化生產(chǎn)由于承受原油為原料，其主要成分為烴〔w＝98%〕，還有少量含氮、硫、氧等化合物。隨后進(jìn)展去氫、聚合、加成、異構(gòu)化、烷基化等工藝反響，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)際上依據(jù)形態(tài)與組成可分為輕油垢、重碳化物、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。依據(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。輕油垢〔＜100℃〕下形成的。如設(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。重油垢100～300℃時(shí)形成的。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)生反響，生成游離基聚合母體，并進(jìn)一步聚合縮合，生成構(gòu)造簡(jiǎn)單的高分子膠體，粘結(jié)于設(shè)備外表。焦油垢焦油垢指附著力強(qiáng)的結(jié)焦與碳化的油垢，大局部是焦質(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；或在工藝物料中焦碳垢＞400℃)下，上述通過(guò)脫氫縮合的焦油垢連續(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。固然設(shè)備外表上由于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。含硫化鐵油垢這些硫化鐵針對(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。含催化劑油垢煉油及后續(xù)深加工生產(chǎn)過(guò)程中均需要油漿中參加催化劑，催化劑能促進(jìn)聚合反響進(jìn)展，并在設(shè)備表實(shí)際上石扮裝置不同設(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清洗工藝增加困難?；瘜W(xué)清洗劑選用依據(jù)被清洗設(shè)備構(gòu)造及所生成的油垢狀況，可以選用物理清洗與化學(xué)清洗，本文重點(diǎn)爭(zhēng)論化學(xué)清洗。堿性水溶液常用堿性物有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉與硅酸鈉等，一般有幾種堿性物組成堿性清洗劑.但堿性用除油劑，工業(yè)上僅用于一般脫脂。水溶液。有機(jī)溶劑碳垢。油對(duì)礦物油垢清洗力稍差，但價(jià)廉、不易燃，應(yīng)用較廣。10氯氟烴對(duì)大氣臭氧有破壞作用。雖去油力量強(qiáng)，但應(yīng)慎用。醇類溶劑多用乙醇、異丙醇，除親水外，對(duì)油脂溶解力強(qiáng)、對(duì)外表活性劑溶解力也大。利中常用。成分苯乙烯柴油對(duì)苯二酚三氯甲烷香精成分苯乙烯柴油對(duì)苯二酚三氯甲烷香精質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%10～5030～600.01～310～300.05～1外表活性劑溶液外表活性劑(簡(jiǎn)稱SAA)由于具有兩親構(gòu)造(親油基與親水基)，因而其低濃度水溶液具有削減外表張常應(yīng)用陰離子外表活性劑(a-SAA)，如烷基苯磺酸鈉，與非離子外表活性劑(n-SAA)，如烷基酚聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚。商品金屬清洗劑常用一種或多種SAA6501，即為椰子酸二乙醇酰胺或稱尼納爾；而105，由24%脂肪醇聚氧乙烯醚，12246501SP-1的勻整劑(平平加)，即是脂肪醇聚氧乙烯醚；乳化劑(OP-10TX-10)，即為烷基酚聚氧乙烯醚；滲透劑JFC，即為仲辛醇聚氧乙烯醚較易在市場(chǎng)上買到，因而上述幾種SAA堿與外表活性劑的混合溶液為了改善單一堿與SAA溶液清洗力量的缺乏，適應(yīng)多種油垢的清洗，往往把堿性物與SAA復(fù)配，通對(duì)粘性更強(qiáng)的焦油垢、膠油垢、含催化劑或硫化鐵油垢清洗力量差。成分三聚磷酸鈉成分三聚磷酸鈉純堿烷基苯三乙醇磺酸鈉 胺亞硝酸鈉糊精水質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%1.5～22～2.55～100.3～10.3～0.60.01～0.1余量有機(jī)溶劑與外表活性劑溶液由于單一有機(jī)溶劑僅能去除油垢，為了彌補(bǔ)去除非油溶性污垢的缺乏，把有機(jī)溶劑與SAA能產(chǎn)生更強(qiáng)更有效的清洗劑?？煞譃閮深?，一類是兩相清洗劑，以乳化或增溶狀態(tài)存在，發(fā)揮兩者的協(xié)同效應(yīng)，使對(duì)粘附性強(qiáng)的重油垢、焦油垢、膠油垢及積炭有良好的清洗力量，并且能同時(shí)去除水溶性與油溶性污垢。由于參加SAA水溶液，就可削減較貴的有機(jī)溶劑用量，也可削減揮發(fā)，且不易燃燒，可在常溫下清SAASAASAA成分煤焦油蒸餾物乳化劑APE成分煤焦油蒸餾物乳化劑APE質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%9010成分二氯甲烷二甲基甲酰胺n-SAA成分二氯甲烷二甲基甲酰胺n-SAAa-SAA物水質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%755515有機(jī)溶劑與堿混合溶液提高。另外在所報(bào)導(dǎo)的除炭劑中，有較多的是在有機(jī)溶劑中參加氨類與胺類，因氨、胺類具有弧對(duì)電子，成分N-甲基-2聯(lián)氨成分N-甲基-2聯(lián)氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%4～964～96堿、外表活性劑與有機(jī)溶劑混合溶液堿性SAA溶液雖具有潤(rùn)濕乳化分散與增溶等性能，對(duì)去除輕油垢、重油垢有較大力量，但對(duì)含積炭、酚類、二甲基甲酰胺等，對(duì)去除積炭、剝離涂層有較大作用。CN1095756(1944)用于清洗油垢，組成為：成分烷基苯磺酸40%NaOH硅酸鈉三聚磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%6～124～81～20～0.5成分SP-1CMC分子篩異丙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%1～50.5～1.51～1.50.5～1成分C11-3肪硫酸Aeone香精顏料水酯鹽酯鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%0.01～0.050.5～1.5少量余量CN1101384A(1995)用于內(nèi)燃機(jī)清洗，組成為：成分丁醇平平加油酸乙醇胺氨水質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%8～126～910～144～66～10成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%煤油20～30機(jī)油10～30乙二醇丁醚6～15水8～10絡(luò)合劑與堿、外表活性劑和/或有機(jī)溶劑混合溶液+SAA+有機(jī)溶劑協(xié)同作用，促使焦質(zhì)與瀝青質(zhì)乳化與增溶，能加速這種混合油垢的清洗，假設(shè)僅有堿性絡(luò)合劑溶液清洗，由于上述垢物中金屬離子微粒被粘附性強(qiáng)的焦油層包裹而不易作用。成分NaOHNa成分NaOHNaCO2 3NaSiO2 3葡萄糖酸鈉EDTA-Na4質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2814.532153成分煤油聚乙二醇烷基苯基醚環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物脂肪酸乙氧基化酰胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2.51.530.55%濃度水溶液。成分NaOH葡萄糖酸鈉成分NaOH葡萄糖酸鈉EDTA-Na多元醇β-丙氨酸型SAASAA水質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%5～302～205～600.1～10余量氧化劑與堿、外表活性劑的混合溶液在堿性SAA水溶液中再參加肯定量的氧化劑，如過(guò)氧化氫、過(guò)碳酸鈉、過(guò)硼酸鈉與高錳酸鉀等，使去除重油垢的堿性清洗劑配方為：成分成分NaOHNaCO2 3HO22SP-1質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%0.1～11～100.2～50.1～1JP88-20789997%過(guò)碳酸鈉，3%a-SAA(5%水溶液)酸FeS98%65%10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))鉻酸等強(qiáng)氧化性酸進(jìn)展清洗有較好效果，但操作不慎，就易出事故。對(duì)某些由于承受含鎳、鐵、釩等金屬離子油漿、經(jīng)高溫處理而沉積的根本無(wú)油的混合炭垢，可以承受流速使炭粒沖刷出來(lái)其它添加劑在上述配伍的清洗劑中有時(shí)還應(yīng)添加緩蝕劑。如對(duì)加有NaOH固然亞硝酸鈉在一些水基清洗劑中也作緩蝕劑或防銹劑。三聚磷酸鈉在水基清洗劑中除可形成可溶沉積劑〔如羧甲基纖維素(CMC)〕及摩擦劑(如細(xì)石英砂)等。按設(shè)備與油垢類型確定清洗方法〕。4．石化設(shè)備油垢清洗實(shí)例常減壓熱交換器重質(zhì)油垢清洗常減壓熱交換器油垢去除多承受高壓水射流，但這需在停車并抽芯條件下進(jìn)展。日揮集團(tuán)開發(fā)出ACSACSKI油分猛烈溶解，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、排解滯油，再無(wú)排放污染。(CHNON-甲基吡咯烷酮(CHNO)之類特別溶劑37 59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，托付長(zhǎng)煉進(jìn)展，所用水基清洗劑保密。安置臨時(shí)85～95℃，CN88-1056622.9)，適用于煉油化工廠去除重質(zhì)油垢。18-8/VGO98%(質(zhì)量分質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕HNO·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2 4 3洗后要用碳酸鈉脫鹽水溶液中和沖洗。Cl-S鍋爐燃料油加熱器重質(zhì)焦油垢清洗200～365℃，殼程沉積焦油垢及焦碳垢，只有徹底清洗除垢，才能避開非打算停車。(4∶1)清洗除焦油堿+SAA90℃清4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))HCl+0.3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Lan-826清洗除剩余鐵垢→水沖洗→鈍化。經(jīng)多步清洗，到達(dá)預(yù)期目的。重整高壓空冷器含硫化鐵油垢清洗的含硫化鐵的蠟油垢。成分NaOH成分NaOHNaCO2 3烷基苯磺酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%1～20.10.5成分OP-10NaSiO2 3氧化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%0.50.51～2EDTA60.5%，JFC0.5%，NaOHpH=9。80～90℃溫度下循環(huán)與浸泡，最終水沖洗與鈍化。熱媒油爐管焦油垢積炭清洗管外壁形成焦油垢與積炭。+SAA+SAA+氨溶液除積炭→熱水沖洗→稀硝酸+Lan-5+JFC甲醇合成設(shè)備蠟油垢清洗(AlOZnO、CuO)的蠟油垢。由于高壓水射流清洗對(duì)塔23成分NTA(氮三乙酸)成分NTA(氮三乙酸)T-80氧乙烯醚S(琥珀酸HF-003二仲辛酯磺酸鈉)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%10～302～31.0～1.50.6靜態(tài)泡煮清洗。5．總結(jié)問(wèn)題是企業(yè)格外關(guān)注的課題。這些油垢應(yīng)依據(jù)實(shí)際狀況選用不同清洗方法與工藝，不能僅承受單一清洗方法，而應(yīng)承受穿插復(fù)合的清洗技術(shù)，包括化學(xué)清洗與物理清洗等