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炼油装置设备FeS及积碳专用化学清洗药剂

2016-01-29 12:18:49 大连天凡防腐技术有限公司 阅读

一、前言
炼油装置经过一段时间的运行后,大量油泥、油浆、渣油、催化粉尘及FeS等污垢沉积在塔、换热器、容器、管线等设备的表面,其化学成分非常复杂,除含有所通常所存在的长碳链组成的有机垢外,还含有大量工艺过程中生成的FeS、FeCr2S4、(NH42Zn(SO32·H2O、Ca3Fe2(SiO43、FeCl3、Cr-Fe-Ni,(Co,Fe,Ni)9S8、FeSO4、(FeV)2C、(Fe3ZnC0.5)4.5C等生成相,且往往在短时间里就发生FeS自燃现象。污垢的存在易引发安全事故和设备失效,给生产和现场施工留下隐患,传统的办法采取的蒸汽吹扫虽然可以部分清除污垢,但遗留及经过移位的沉积物仍有大于30%留在装置设备管线内部,所以还要进行单台设备的高压水冲洗。
 由于装置停工蒸汽、高压水冲洗的烦琐、冲洗后的水恣意横流,浪费严重,加之为避免临氢装置不锈钢设备产生大量的FeS遇水和空气后产产生对不锈钢设备危害极大的连多硫酸,从技术上又严禁采用高压水冲洗的特点,我们开发出了对碳钢和不锈钢设备普遍适用的专用清洗药剂——FeS及高温下积碳结垢的专用药剂,在国内部分炼厂的实践证明效果显著。实践证明:除油率达到90%以上,FeS清除率大于95%,氨盐清除率大于90%,腐蚀速率小于0.4g/(m2×h)。
    本品适用于碳钢、不锈钢、铜、铝、铸铁等多种材质设备,腐蚀性小,废水排放减少4/5。
二、化学组成及作用
本产品根据国内知名科研院所的产品配方,其组成主要有EDTA脱硫剂、氨基磺酸、缓蚀剂、活化剂、乳化剂、分散剂、强氧化剂、表面活性剂等组成,清洗液具有较低的表面张力、较强的渗透能力,清除重质油垢和积碳的作用,其过程可分为以下几个阶段:

  1. 润湿、渗透

由于清洗液具有较低的表面张力,当清洗液与污垢接触后,表面活性剂分子均匀地排列在污垢的表面,从而使清洗液充分地润饰污垢表面,由于清洗液具有较强的渗透能力,能穿透污垢表面微小间隙进入污垢内部;
 (2)乳化、分散
当清洗液进入污垢内部后,与之发生反应,形成水包油的乳液,在机械力的作用下脱离污垢本体,分散到清洗液中,达到除垢的目的;
(3)氧化分解
   中、重质油垢的油焦等物质,由于分子量较大,不容易被乳化分散,加入氧化剂后,使之氧化分解为分子量较小的物质而被乳化分解到清洗液中;
(4)冲洗剥离
 由于清洗液的流动,使部分污垢从设备表面冲洗剥离下来,使污垢清除干净。
三、使用方法
 

水洗槽
     酸洗槽
    回收槽
     钝化槽

球罐ZARE阴极保护基本流程见图1
图1    清洗流程示意图
 
第一阶段   水冲洗
采用本药剂处理前,先对设备及管道的表面状况进行评估和鉴定,如果FeS粉体较多、结垢严重则应采取水冲洗的办法先进行预清理,对不锈钢设备而盐则采用脱盐水进行水冲洗(Cl-离子含务必要小于100ppm),这样即可以进一步检查设备管道的腐蚀状况,有为下一步进行预膜处理节省大量的时间和药剂。
第二阶段    清除FeS及积碳结垢
考虑到产品各组分的高浓度配伍性和运输存储,确定产品的浓缩倍数为10。
可利用设备或管道的自闭空间,灌注药剂,灌注前预先在循环槽内将药剂与水按A组分:清水=1:10进行复配,但要考虑采用蒸汽升温,留有蒸汽凝结水的余量。温度始终控制在60~65℃范围内。
搅拌均匀后,灌注药剂。正循环清洗一般需要2~4个小时,反循环清洗一般需要2~4个小时。
第三阶段   附膜钝化
不论是碳钢设备还是不锈钢设备及管道,清洗完成后,由于基体表面进行化学清洗的缘故活性较强易产生二次腐蚀,对于不锈钢设备而言,虽然很容易与空气中的形成氧化膜,但这层氧化膜很薄,在设备投入运行以后,这层氧化膜(主要是Cr、Ni等氧化物)所起到的防腐效果微乎甚微,因此有必要进行钝化处理,因此采用强氧化剂进行短时间里强制钝化效果显著,这是在广泛实践中早以被证明了的通行的办法。
四、使用注意事项
4.1 清洗过程温度不得低于55℃;
4.2 清洗流速保持在0.5m/s左右;
4.3 根据设备、管道的腐蚀状况在进行正确的评估与判断的实际情况,清洗时间可进行适当调整;
4.4 清洗完成后应立即投入使用,若不能投入使用,则将设备、管道内强制通风干燥或充氮;
4.5 药剂无毒、其成分均为可降解成分,因此清洗后的的药剂可排放至本厂的污水处理系统中,不会给中和系统增加负荷。
五、采用本产品的优点
5.1 不会产生吸氢对设备造成损害
和无机酸相比,本产品全部采用多种有机酸化学药剂,不会使设备产生吸氢的危害,针对即可除去有机垢又可除去无机垢的设计思路,我们采用即有油溶性的酸剂又有水溶性的酸剂及配套的缓蚀剂等助剂,严格参照日本炼厂多年的使用经验而配制。
无机酸最大的缺憾就是在温度高的情况下,易引起设备的吸氢,尤其对不锈钢设备更是如此,所以清洗行业对温度较高的设备清洗是谨慎的。此外残留的无机酸根离子如SO42-、NO3-、F-易引起不锈钢设备的积垢、应力腐蚀开裂和点蚀穿孔等不良问题出现;

  1. 绝对安全

即便有残存的酸,由于为有机酸为主体,设备使用温度超过200℃时,所有的残留酸即全部分解,不会给设备带来任何危害;
5.3 可自然降解
所采用的有机酸理论上可以直接排放,不会给环境带来污染,由于钝化剂中有强氧化剂,将酸液及钝化液采用专用回收槽投放到我公司动力场的酸碱中和池中,不会干扰中和池的正常负荷。
六、技术指标
外观:A组分赫黄色液体;B组分绛红色液体;C组分乳白色液体。
密度:A组分1.05~1.1mg/cm3(20℃);B组分1.1~1.2mg/cm3(20℃) A组分1.05~1.1mg/cm3(20℃)
    PH值:A组分6~9;B组分3~5,C组分10~11

  • 包装及存储

200kg铜包装,因放在阴凉通风处。

  • 质量保证期

12个月。