摘 要 介绍了炼油厂常减压装置减压塔、渣油系统、催化分馏塔油浆部分和稳定吸收部分,焦化分馏系统,重整汽油加氢、热载体,脱硫,加氢制氢等装置的结垢情况及系统化学清洗的清洗配方、工艺、对清洗机理进行探讨。 关键词 炼油 系统清洗 化学清洗
炼油装置经过一个周期(2一3年)的运行后,大量油泥、油浆、渣油、催化剂粉尘及FeS等污垢沉积在塔、换热器、容器、管线等设备的表面。污垢的存在容易引发安全事故和设备事故,同时给下一周期生产和现场安全施工留下隐患,通常采用蒸汽吹扫,但不可能清除干净。目前对设备单台清洗应用较多,但还没有系统清洗的研究报道。我们根据装置的实际情况,研究了主要装置系统清洗的清洗配方和清洗工艺,并对我公司的炼油装置进行多次成功的系统清洗,取得了很好的清洗效果:除油率达到90%以上,FeS清除率大于95%,铵盐清除率大于90%,腐蚀率小于0.4g/(m2.h)。
1、结垢情况及危害 由于各装置内部介质及工艺条件的不同,设备表面沉积的污垢差别较大,具体情况见表t。 这些污垢的存在将主要带来以下问题:
1) FeS遇空气容易自燃,损坏设备,引发安全事故,这在长炼催化、脱硫、重整装置及其他炼厂都曾发生过;
2) 由于大量污垢的存在,换热器抽芯困难,有的甚至无法抽出; 3) 设备打开后大量的重质油垢难以清除干净,给下一周期生产和现场安全施工留下隐患,又影响现的清洁卫生; 4) 如果在检修过程中采用化学或高压水射流进行清洗,既有可能延误工期,同时费用也将增加,系统管线中的污垢还无法清除。
2、清洗配方及机理 2.1 清洗配方 从表1可以看出,不同系统内部污垢差别较大,为此我们针对不同的系统研究了4种不同的清洗配方,具体情况见表2。
2.2 机理探讨 轻质油垢的除垢机理报道较多,已经为大家所熟知,因此我们在这里只讨论清洗重质油垢(渣油、油焦、油浆、重油垢)、FeS的除垢机理。 由油分散剂、JT渗透剂、助剂组成的清洗液具有较低的表面张力、较强的渗透能力,清除重质油垢的过程可以分为以下几个阶段: 表2清洗配方 序号 清洗配方名称 主要组分 使用范围 主要特性 1 LS-2重质油垢清洗配方 油分散剂、JT渗透剂、 减压塔、分馏系统 重油分力:lOg/L、 脱硫剂、助剂 除FeS>95% 2 LS-3油浆清洗配方 油分散剂、剥离剂、 渣油系统、油浆系 能迅速氧化、剥 氧化剂、助剂 离渣油、油浆 3 LS -4轻质油垢清洗配 油分散剂、TX乳化剂、脱 稳定吸收系统 轻油乳能力;50g/L、 硫剂、铵鳌合剂、助剂 除FeS>95% 4 LS-5轻质油垢清洗配方 油分散剂、TX乳化剂、脱 汽油加氢系统 轻油乳化能力50g/L、 硫剂、助剂 除FeS>95%、除铵 盐>90% 5 LS-5硫、馁盐清洗配方 脱硫剂、铰鳌合剂、助剂 脱硫、加氢制氢 除FeS(H2S)>%95 除铵盐>90%
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整齐地排列在污垢的表面,从而使清洗液充分地润湿污垢表面;由于清洗液具有较强的渗透能力,能穿过污垢表面的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,达到清除污垢的目的;
3) 氧化分解 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散到清洗液中;
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; 脱硫 剂 是 由EDTA二钠盐和多聚磷酸盐等组分组成,与FeS接触后发生以下反应: FeS+ Na-Y- >Fe-Y+Na2S Fe-Y和 Na2S容易溶于水中,从而使FeS清洗干净。