石油化工设备化学清洗系统工艺设计

石油化工设备化学清洗系统工艺设计

陈超

大庆石化工程有限公司黑龙江大庆市163714

摘要:石油化工设备所制成的污垢是一种很普遍的现象，这些污垢直接影响了生产效果，导致设备的使用寿命降低，因此化学设备的清洗不仅仅是技术问题，更是经济问题。本文结合石油化工设备污垢的清洗问题进行探讨，明确指出设备污垢给整个生产过程所带来的后果，以及化学清洗的重要性，并为其制定了合理而又完整的清洗方案，进一步探讨了化学清洗系统实施的工艺流程。

关键词：石油化工；化学；设备

1石油化工设备的特点和维护的基本要求

1.1石油化工设备的特点

石油化工是一个技术相对比较复杂的行业，涉及到的石油化工设备也较多，其主要有反应类设备、换热类设备、储罐、炉类设备、塔类设备等，通过阀门、管路等把各类设备连接起来，形成了一个整体的石油化工装置系统。石油化工生产是一个连续不间断的过程，具有易燃、易爆、高温、高压、容易中毒的特点，同时伴随着复杂的传热过程。加强石油化工设备的维护保养，确保设备正常运行并且强化可靠性，对保证生产活动的正常进行、提高企业经济效益具有重要作用。

1.2石油化工设备维护的基本要求

为保证石油化工设备的正常运行，必须严格执行石油化工设备的维护保养制度。

减少腐蚀性物质与石油化工设备的接触，经常清理设备表面的污物，使设备长期保持清洁，为石油化工设备的正常运行创造一个干净整洁的外部环境。

减少物料消耗和能源损失，防止由于物料泄漏造成爆炸、火灾、环境污染等重大事故的发生，制定相应的安全防护措施，严格控制管路连接处的泄漏，通过采取措施把泄漏损失降到最低。

石油化工设备若突发故障，应及时进行维修，要做到维修不过夜，保证在最短的时间内使设备恢复正常运转；同时制定相关的检查制度，严格按规定要求对设备进行定期检查，发现问题及时处理。

2化学清洗技术的概述

2.1化学清洗技术的内容

石油化工设备的清洗技术目前有两大类，一种是化学清洗，另一种是高压水射流清洗。目前市场上高压水射流清洗技术发展的最快，国内外对工业设备的清洗主要采用固体清洗剂，尤其是有色金属设备的清洗。这种固体清洗剂主要以氨基磺酸为主要原料，加上表面活性剂、缓蚀剂等配制而成，再使用时需要兑水。这种固体清洗剂具有使用方便、存储安全腐蚀性小等特点。

2.2化学清洗的重要性

长时间的污垢积存，直接会影响设备的生产，更会导致化工设备的使用寿命，化工设备的清洗有利于生产效果的提高，可以提高生产量，更有利于设备的维护，经常为设备进行化学清洗，这样不仅可以改善技术水平，更能解决经济问题。

3化学清洗的具体方法

3.1化学清洗的主要原理

化学清洗是用一种或多种化学药剂与水溶液，按照清洗结果总结的工艺条件、配比和程序，通过清洗泵、管道等与各清洗装置组成临时的清洗系统，从而消除附着在装置内侧的各种污垢。主要原理就是利用化学药剂对污垢的溶解作用，生成可溶性盐后随着清洗液流出，同时反应生成的污垢可以起到疏松作用，进而加速污垢的清除。

3.2清洗方案的制定

每一个设备在进行化学清洗之前，要对设备进行全方位的检查，更要制定适合该设备的清洗方案。对设备的检查主要包括：材质与规格、所生产的物料性质、所使用的年限以及日常水温状况等。对污垢的检查主要包括：污垢的种类、污垢的化学成分、污垢形成的速度等。对清洗的设备有一定的了解后，再做具体的清洗方案。

3.3清洗工艺的选择

明确所使用的清洗剂后，还要根据实际情况选择正确的清洗工艺，清洗工艺主要包括浸泡式和循环式两种。浸泡式主要就是将所要清洗的装置或设备，放入清洗槽中用清洗液浸泡，达到清洗要求后，再用冲洗的方法将其冲洗一遍；循环式主要指用清洗泵将清洗槽内的清洗液注入清洗设备内，进行循环清洗。然而，随着科技的发展，近年来又出现了一种新的清洗方法，就是喷射清洗，它适用于较大设备的清洗中，如：罐车、船舱等等大型设备，具有清洗效率高、质量好等特点，而且清洗剂用的相对较少，这样既节省资源又安全可靠。

4各类设备的清洗方法

4.1空气冷却器

空气冷却器是石油化工企业中最常见的设备，该设备的表面多为翘片状，污垢也是常见的。该设备的翘片材料多为铝，在清洗的时候要注意缝隙的腐蚀；如果不采用有机清洗剂，除污时最好用硝酸，除油时不要用强碱；由于空气冷却器的特殊结构，不能对清洗液进行循环利用，需要制定特殊的设备，在清洗时要注意安全，防止清洗剂对人员造成损伤。针对使用多年的设备我们制定了化学清洗方案：水冲洗→碱洗→水冲洗→酸洗→中和→水冲洗。其中碱洗阶段所用的清洗剂主要为碳酸钠、磷酸钠、三聚磷酸钠及活性剂；酸洗阶段的清洗剂主要为硝酸和缓蚀剂；中和阶段采用碳酸钠。空气冷却器在清洗时，要连接好循环路线，严格按照清洗方案进行操作。

4.2冷凝器

冷凝器可以使汽轮机排汽冷却凝结成水，并在其中形成真空的热交换器。它主要应用于发电厂、石油化工厂的凝汽器、换热器的钛管、铜管的快速清洗。该产品采用先进的PIG清洗技术，用户无需购置高压泵，采用发电厂常用的6~8kg/cm2的压缩空气和水,即可对管子进行快速、彻底的清洗，清洗子弹又可重复使用。

4.3换热器在线清洗

各石化公司的循环水系统换热器数目很多，按惯例在清洗时要将这些换热器进行拆卸，对其体内的附着物进行清洗，这样不仅浪费时间，而且又浪费精力。然而，在1990年，辽化公司化工一厂在对换热器进行清洗时，采取了不停车在线清洗，主要针对附着物采用新洁尔灭、过氧化氢等化学药剂进行处理。通过对清洗过程中的浊度、总铁以及清洗前后换热器出入口水温变化等的监测，各项指标明显好转。经过层层实验，通过杀菌效果，清洗除垢等工艺流程，有效地清洗了大量污垢，并取得了显著的效果。

4.4大型装置使用前的清洗

新的装置在使用前都要进行系统清洗，主要就是清洗制造、运输、安装过程中所产生的杂质。主要的清洗流程为：水冲洗→脱脂→酸洗→漂洗→钝化→最终漂洗。脱脂阶段采用碳酸钠、磷酸钠、三聚磷酸钠、洗涤剂，高温运作；主要在于酸洗阶段，采用柠檬酸及缓蚀剂。清洗过程中要严格监控，使清洗达到最终效果。

结束语

石油化工设备化学清洗是一个系统工程，其中的工艺是纵观全局，着眼整体的，利用所学的科学技术，从而使运作系统得到协调并相互配合。而化学清洗是一种新兴的技术，采用先进的工艺及系统工程等方法，进行优化分析，从中找到实现目标的途径，使清洗工程达到有效完善。在化学清洗的领域中，一些清除油垢、污垢等有机清洗方案正在试验中，我们相信，新的方案在新的世纪一定会取得快速发展。

参考文献

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