丙烯塔的化學(xué)清洗

經(jīng)驗交流清洗世界20062X10)39-42Cleaning worle丙烯塔的化學(xué)清洗王巍大慶石化公司煉油廠(chǎng),黑龍江大慶163711)摘要:丙烯塔內壁、塔盤(pán)旳腐蝕塔盤(pán)孔堵塞影響產(chǎn)品旳收率。采用硫酸化學(xué)清洗的方法效果很好。關(guān)鍵詞:丙烯塔;腐蝕;分析;化學(xué)清洗中圖分類(lèi)號:TQ050.9文獻標識碼:CChemical cleaning for propylene towerWANG WerRefinery of Daqing Petrochemical Co., Daqing, Heilongjiang 163711)Abstract: The corrosion of plates and inside wall of propylene tower effeced the tower efficiency. The tower and inside walls were cleaned by sulfuric acid with good resultsKey words: propylene tower corrosion i chemical cleaning我廠(chǎng)一重油催化裝置的丙烯塔000重主要表現為塔壁表面有2~4mm的腐蝕產(chǎn)物820mm×18mm綹塔盤(pán)層數為100層材質(zhì)均為碳鋼。塔盤(pán)、塔盤(pán)橫梁、浮閥表面都存在較多的腐蝕產(chǎn)物塔盤(pán)形式為浮陬共40000個(gè)左右)操作溫度為50腐蝕產(chǎn)物下面存在較多呈麻點(diǎn)狀的蝕坑。另外浮60℃操作壓力為1.9MPa。原料中含有H2S閥大部分已經(jīng)銹死不起作用造成丙烯收率降低343mg/m3、C2≤2%、C5≤1.5%。產(chǎn)品質(zhì)量要求為該塔進(jìn)行檢修時(shí)采用人工除銹十幾個(gè)人工作G≥95%、(≥90%。其主要工藝特點(diǎn)是采用低沸幾天只能對塔內的浮銹進(jìn)行清掃因大部分的鐵點(diǎn)烴類(lèi)混合物的原料利用同一壓力下具有不同的銹與金屬表面有著(zhù)較強的附著(zhù)力,人在塔內狹小的沸點(diǎn)揮發(fā)度將其分離得到氣液不同的兩種產(chǎn)品。工作面清除銹蝕產(chǎn)物效率低,工作的質(zhì)量、效率新塔剛使用時(shí)丙烯收率達到97%以上。當設備運都無(wú)法保證。特別是塔盤(pán)上的浮閥大部分與塔盤(pán)銹行半年以后丙烯的收率逯步下降,最后在90%左死,不能活動(dòng)工處理費時(shí)、費力,效果不好。右,設備效率很低損失很大如果徹底,并存在一定的CNMHG設備在檢修時(shí)發(fā)現塔內壁金屬表面腐蝕很?chē)啦话踩蛳凳崭迦掌?2006-04-13作者簡(jiǎn)擎據(195-3),男,遼寧沈陽(yáng)市人,高級工程師,從事工業(yè)設備防腐工作。清洗世界從塔內壁的腐蝕現場(chǎng)可見(jiàn)到大量的黃色與黑色1腐蝕原因分析的腐蝕產(chǎn)物,就可證明這一點(diǎn)。所以說(shuō),在同時(shí)存由于該塔在運行時(shí)介質(zhì)中除了油氣以外還存在在硫化氫、水、氧的情況下發(fā)生的腐蝕是比較復雜水分及其它有害雜質(zhì)屬于H2S-HO腐蝕環(huán)境易的可以說(shuō)是它們共同作用的結果。造成金屬表面的腐蝕。當碳鋼在250℃以下時(shí)在有H2S存在和與水共存時(shí)對金屬將產(chǎn)生明顯的腐2化學(xué)清洗原理蝕。硫化氫在水中發(fā)生離解1為了選擇合適的清洗液,首先確定了銹蝕產(chǎn)物H2S→H++HS的種類(lèi)。通過(guò)對腐蝕產(chǎn)物ⅹ射線(xiàn)衍射圖譜分析其HS-→H++S2-中主要成分為FeS2、Fe2O3和Fe3O。根據銹蝕產(chǎn)物硫化氨水溶液對金屬的腐蝕是一種電化學(xué)反應的成分認為采用化學(xué)清洗的方法較為合適。先后過(guò)程對幾種清洗液進(jìn)行對比試驗,篩選岀用硫酸溶液加陽(yáng)極反應:Fe→-Fe2++2e適當的緩蝕劑進(jìn)行除銹的方法,效果比較理想。因二次過(guò)程Fe2++s2-→Fes硫酸對鐵的氧化物有溶解作用其化學(xué)過(guò)程如下[2HS-→FeS+HFeO+H2SO4→·FeSO4+H2O陰極反應3H++3e→3HFe203+3H2SO4-Fe(S04)+3H,OH滲透+H2↑Fe3 O4 +4H,SO4-FeSO4 +Fe( SO4 )+4H20硫化氫引起鋼鐵的全面腐蝕是使整個(gè)金屬表面Fe+H2SO4→FeSO4+H2均勻地減少厚度,將金屬表面腐蝕得凹凸不平同其中Fe質(zhì)地較軟,易被硫酸溶解清除,Fe3O4時(shí)產(chǎn)生大量黑色硫化鐵腐蝕產(chǎn)物。一般碳鋼在室溫及re2O3質(zhì)地較硬,不容易被硫酸溶解。但反應發(fā)或50℃左右時(shí)生成的是無(wú)保護性的FeS腐蝕產(chǎn)物生的氬氣使高價(jià)氧化物還原成低價(jià)氧化物而易于溶另外由于系統中存在水分及溶解氧在這種情解或因氫氣的逸出而促使氧化物剝落,呈塊狀銹況下金屬表面可以發(fā)生電化學(xué)的腐蝕。碳鋼表面落到溶液中?；瘜W(xué)的溶解過(guò)程如下腐蝕電池中的陰極反應主要是氧的還原而腐蝕電FeO+H2SO4·FeSO4+H2池中的陽(yáng)極反應則使鐵的陽(yáng)極溶解。碳鋼在該條Fe2O3+H2→2Fe0+H2O件下的腐蝕反應可以表示為2陽(yáng)極反應2Fe→2Fe2++4Fe3O4+H2→-3FeO+H2O采用硫酸酸洗價(jià)格便宜一般以清洗鐵銹為主的陰極反應20,+2HO+4e-4OH總反應2Fe+2H2O+O2→2FOH)↓清洗都采用該方法。硫酸是金屬設備采用化學(xué)清洗即在腐蝕時(shí),鐵生成氫氧化亞鐵從溶液中沉淀常用的一種無(wú)機酸對于鐵的氧化物具有較高的溶解出來(lái)?？墒沁@種亞鐵化合物在水中是不穩定的速率和溶解能力清洗效率髙,生成的鹽類(lèi)溶解性好,操作簡(jiǎn)便、安全清洗后的設備表面狀態(tài)良好。它將進(jìn)一步氧化生成氫氧化鐵。中國煤化工2F< OH)+H20+02--2F OH )vCNMHG之后氳氧化鐵脫水生成鐵銹3.1化學(xué)清洗前的準備2FdOH)→Fe2O3￥+3H2O清洗前對被清洗設備進(jìn)行全面檢查,垢樣分析萬(wàn)方敵據H)→ FeOoh↓+H2O及溶垢試驗。對不參與化學(xué)清洗管件、設備加盲板王巍等,丙烯塔的化學(xué)清洗41隔離或拆除?，F場(chǎng)安裝清洗配管,確保管路暢通。藥劑質(zhì)量要符合標準。采用噴淋方式高點(diǎn)進(jìn)低點(diǎn)出防止造成循環(huán)死角清洗系統內設有碳鋼掛片測量腐蝕速度。操及渣物堆積低點(diǎn)設置排污點(diǎn)。作人員做好清洗前的培訓熟悉清洗流程及各種藥本次采用浸泡、循環(huán)流動(dòng)相結合的清洗方式清劑的性能。洗前檢査好清洗系統。3.2化學(xué)清洗過(guò)程系統安裝完畢后,用水進(jìn)行試運0.5h,檢查系3.2.1清洗程序統是否泄漏,循環(huán)泵是否正常流量和揚程是否達清洗程序為:水沖洗—酸洗一水洗一中和一水到要求閥門(mén)是否靈活可靠洗一鈍化一排放一復位清洗時(shí)要有可靠的水、電、蒸汽等。清洗藥劑化學(xué)清洗液成分及清洗條件見(jiàn)表1。酸、堿、緩蝕劑應按要求的品種數量提前送到現場(chǎng)表1化學(xué)清洗液成分及清洗條件序號清洗程序藥劑名稱(chēng)藥劑質(zhì)量分數/%加藥量/kg流速(ms-1)溫度/℃清洗時(shí)間/h酸洗75002500緩蝕劑0.2~0.5e3+抑制劑0,2~0.58~120.2-0.5NaNo250這次清洗有效容積按50m進(jìn)行中和與水沖洗當循環(huán)Ih后加入15%硫酸與5%的氬氟酸循用u(Na2CO3)%沖洗到pH到6~9為終點(diǎn)環(huán)清洗4h左右當測量酸的濃度維持1h左右穩定在酸洗除銹過(guò)程中,為了避免酸溶液對金屬的不變時(shí)即可結束清洗。腐蝕必須向溶液中添加緩蝕劑。這樣可以有效地酸洗過(guò)程中定時(shí)對酸洗液的濃度及Fe3、總鐵抑制金屬的腐蝕。緩蝕劑吸附于金屬表面上所形含量、p進(jìn)行分析分析頻率為30min一次做好分成的膜能起到屏蔽酸性介質(zhì)與金屬表面接觸的作析數據及投藥量的記錄。同時(shí)清洗中用與清洗材質(zhì)用。也就是說(shuō),緩蝕劑能通過(guò)阻滯陰、陽(yáng)極共軛過(guò)相同的金屬掛片對清洗液進(jìn)行腐蝕監測。排放時(shí)程而起作用有效地抑制了金屬表面的腐蝕。要對酸液進(jìn)行中和與稀釋。3.2.2清洗過(guò)程及注意事項2)鈍化處理清洗前的準備工作做好后先進(jìn)行水沖洗把系經(jīng)酸洗后的金屬表面極易被腐蝕應進(jìn)行鈍化統中的脫離金屬表面的腐蝕產(chǎn)物及其它雜物清除處理這樣在金屬表面生成一層較致密的化學(xué)鈍化1)酸洗膜可以延長(cháng)金屬表面發(fā)生腐蝕的時(shí)間。向新打入水溫控制在40℃左右因為硫酸是一種揮發(fā)性系統中的水溶液打入Na2CO3和NaNO2鈍化處理時(shí)酸當溫度超過(guò)60℃時(shí)大量蒸發(fā)造成用一般緩蝕間約中國煤化工友。CNMHG劑難以抑制的氣相腐蝕并會(huì )引起酸溶液濃度下降影響清洗效果。清洗時(shí)先加入0.5%的Lan-826緩首先對清洗工程進(jìn)行HSE風(fēng)險評價(jià)。熟悉清洗蝕劑循環(huán)1h。同時(shí)加入Fe3抑制劑用來(lái)抑制金系統中的閥門(mén)位置流程并由專(zhuān)人核對無(wú)誤?，F場(chǎng)屬Fe3+的腐棰酸洗過(guò)程中金屬不產(chǎn)生孔蝕應備齊救護藥品操作人員穿工作服帶安全帽及各清洗世界種勞保用品如手套、口罩、眼鏡等。操作人員要嚴的所以該設備運行后效果很好,丙烯收率達到了格按HSE作業(yè)指導卡執行實(shí)行監護制度。清洗排97%以上效益分析表明清洗后比清洗前毎天可以放酸液應符合環(huán)保規定標準,結束后做到工完、料凈獲3萬(wàn)元的利潤。凈、場(chǎng)地清。5結束語(yǔ)4清洗效果1)采用硫酸與緩蝕劑進(jìn)行化學(xué)清洗不腐蝕設4.1直接效果備本體對鐵的氧化物具有較高的溶解能力。清洗后對設備打開(kāi)進(jìn)行了檢查,達到了預期效2)化學(xué)清洗與人工清理相比質(zhì)量好、效率高果。被清洗的金屬表面腐蝕產(chǎn)物全部脫落,表面光減輕了工人的勞動(dòng)強度?；鍧?、無(wú)銹痕金屬表面形成了均勻的鈍化膜?，F但是在酸洗過(guò)程中應嚴格控制酸洗溫度不能超場(chǎng)測量腐蝕試片計算結果表明清洗的金屬腐蝕速過(guò)60℃因超過(guò)該溫度時(shí)酸開(kāi)始揮發(fā)污染環(huán)境并率小于6g(m3h)符合國家標準。用錘子敲擊塔會(huì )引起酸液濃度下降使緩蝕劑效果變差。盤(pán)檢査浮閥的清洗效果,聽(tīng)聲音,毎一個(gè)浮閥與塔參考文獻盤(pán)都完全分離了。這是人工清理根本無(wú)法解決的。另外通過(guò)清洗徹底清除了金屬表面的腐蝕產(chǎn)[1]中國腐蝕與防護學(xué)會(huì ).緩蝕劑M]北京北化學(xué)工業(yè)出版社198物同時(shí)金屬表面形成了一層鈍化膜這對延長(cháng)設[2]中國腐蝕與防護學(xué)會(huì ).工業(yè)冷卻水系統中金屬的腐蝕備的使用壽命有很大的好處。與防抗M].北京北學(xué)工業(yè)出版社19934.2間接效果[3]北京鋼鐵學(xué)院.金屬腐蝕學(xué)[M].北京:北京鋼鐵學(xué)院清洗后金屬表面的狀態(tài)與新塔的效果是一樣出版社198400000000000000000000000000000000000(上接第20頁(yè))由于不能觀(guān)察到內部狀況僅能從總鐵離子濃度分體現腐蝕控制不確定性。分析原因可能是緩蝕覆蓋析得岀。相應地清洗除垢率判定也不確切,管口膜形成與清洗流動(dòng)狀態(tài)、溫度、反應生成物和掛片頭清潔,頭仍覆蓋有Im左右的污垢這與清洗位置有關(guān)前兩頭結垢不均有關(guān)。3)污垢堆積物實(shí)際很難清洗徹底,由于高溫換2)腐蝕率熱器不可修復性本次清洗時(shí)加藥量不是很足,以試片號53425343534453595350及溶垢反應緩慢漸進(jìn)并不像其它清洗反應那樣快腐蝕速度Agm-2h-1)3.664.350.022.870.02最終也出現了清洗效果兩頭不均的現象。從上述組甲方提供的腐蝕試片測出的腐蝕速度4)本次清洗的成功點(diǎn)是使用了水浴控制,使清看總體比實(shí)驗室結果好但是出現數據差異較大,洗溫度相對移定中國煤化工CNMHG