經驗交流清洗世界20062X10)39-42Cleaning worle丙烯塔的化學清洗王巍大慶石化公司煉油廠,黑龍江大慶163711)摘要:丙烯塔內壁、塔盤旳腐蝕塔盤孔堵塞影響產品旳收率。采用硫酸化學清洗的方法效果很好。關鍵詞:丙烯塔;腐蝕;分析;化學清洗中圖分類號: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的腐蝕產物820mm×18mm綹塔盤層數為100層材質均為碳鋼。塔盤、塔盤橫梁、浮閥表面都存在較多的腐蝕產物塔盤形式為浮陬共40000個左右)操作溫度為50腐蝕產物下面存在較多呈麻點狀的蝕坑。另外浮60℃操作壓力為1.9MPa。原料中含有H2S閥大部分已經銹死不起作用造成丙烯收率降低343mg/m3、C2≤2%、C5≤1.5%。產品質量要求為該塔進行檢修時采用人工除銹十幾個人工作G≥95%、(≥90%。其主要工藝特點是采用低沸幾天只能對塔內的浮銹進行清掃因大部分的鐵點烴類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較強的附著力,人在塔內狹小的沸點揮發(fā)度將其分離得到氣液不同的兩種產品。工作面清除銹蝕產物效率低,工作的質量、效率新塔剛使用時丙烯收率達到97%以上。當設備運都無法保證。特別是塔盤上的浮閥大部分與塔盤銹行半年以后丙烯的收率逯步下降,最后在90%左死,不能活動工處理費時、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設備在檢修時發(fā)現塔內壁金屬表面腐蝕很嚴不安全因系收稿日期:2006-04-13作者簡擎據(195-3),男,遼寧沈陽市人,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可見到大量的黃色與黑色1腐蝕原因分析的腐蝕產物,就可證明這一點。所以說,在同時存由于該塔在運行時介質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屬于H2S-HO腐蝕環(huán)境易的可以說是它們共同作用的結果。造成金屬表面的腐蝕。當碳鋼在250℃以下時在有H2S存在和與水共存時對金屬將產生明顯的腐2化學清洗原理蝕。硫化氫在水中發(fā)生離解1為了選擇合適的清洗液,首先確定了銹蝕產物H2S→H++HS的種類。通過對腐蝕產物ⅹ射線衍射圖譜分析其HS-→H++S2-中主要成分為FeS2、Fe2O3和Fe3O。根據銹蝕產物硫化氨水溶液對金屬的腐蝕是一種電化學反應的成分認為采用化學清洗的方法較為合適。先后過程對幾種清洗液進行對比試驗,篩選岀用硫酸溶液加陽極反應:Fe→-Fe2++2e適當的緩蝕劑進行除銹的方法,效果比較理想。因二次過程Fe2++s2-→Fes硫酸對鐵的氧化物有溶解作用其化學過程如下[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質地較軟,易被硫酸溶解清除,Fe3O4時產生大量黑色硫化鐵腐蝕產物。一般碳鋼在室溫及re2O3質地較硬,不容易被硫酸溶解。但反應發(fā)或50℃左右時生成的是無保護性的FeS腐蝕產物生的氬氣使高價氧化物還原成低價氧化物而易于溶另外由于系統(tǒng)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)生電化學的腐蝕。碳鋼表面落到溶液中?；瘜W的溶解過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池中的陽極反應則使鐵的陽極溶解。碳鋼在該條Fe2O3+H2→2Fe0+H2O件下的腐蝕反應可以表示為2陽極反應2Fe→2Fe2++4Fe3O4+H2→-3FeO+H2O采用硫酸酸洗價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清洗即在腐蝕時,鐵生成氫氧化亞鐵從溶液中沉淀常用的一種無機酸對于鐵的氧化物具有較高的溶解出來?？墒沁@種亞鐵化合物在水中是不穩(wěn)定的速率和溶解能力清洗效率髙,生成的鹽類溶解性好,操作簡便、安全清洗后的設備表面狀態(tài)良好。它將進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化學清洗前的準備2FdOH)→Fe2O3￥+3H2O清洗前對被清洗設備進行全面檢查,垢樣分析萬方敵據H)→ FeOoh↓+H2O及溶垢試驗。對不參與化學清洗管件、設備加盲板王巍等,丙烯塔的化學清洗41隔離或拆除。現場安裝清洗配管,確保管路暢通。藥劑質量要符合標準。采用噴淋方式高點進低點出防止造成循環(huán)死角清洗系統(tǒng)內設有碳鋼掛片測量腐蝕速度。操及渣物堆積低點設置排污點。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)流動相結合的清洗方式清劑的性能。洗前檢査好清洗系統(tǒng)。3.2化學清洗過程系統(tǒng)安裝完畢后,用水進行試運0.5h,檢查系3.2.1清洗程序統(tǒng)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是否靈活可靠洗一鈍化一排放一復位清洗時要有可靠的水、電、蒸汽等。清洗藥劑化學清洗液成分及清洗條件見表1。酸、堿、緩蝕劑應按要求的品種數量提前送到現場表1化學清洗液成分及清洗條件序號清洗程序藥劑名稱藥劑質量分數/%加藥量/kg流速(ms-1)溫度/℃清洗時間/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為終點環(huán)清洗4h左右當測量酸的濃度維持1h左右穩(wěn)定在酸洗除銹過程中,為了避免酸溶液對金屬的不變時即可結束清洗。腐蝕必須向溶液中添加緩蝕劑。這樣可以有效地酸洗過程中定時對酸洗液的濃度及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與金屬表面接觸的作析數據及投藥量的記錄。同時清洗中用與清洗材質用。也就是說,緩蝕劑能通過阻滯陰、陽極共軛過相同的金屬掛片對清洗液進行腐蝕監(jiān)測。排放時程而起作用有效地抑制了金屬表面的腐蝕。要對酸液進行中和與稀釋。3.2.2清洗過程及注意事項2)鈍化處理清洗前的準備工作做好后先進行水沖洗把系經酸洗后的金屬表面極易被腐蝕應進行鈍化統(tǒng)中的脫離金屬表面的腐蝕產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鈍化1)酸洗膜可以延長金屬表面發(fā)生腐蝕的時間。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(tǒng)中的水溶液打入Na2CO3和NaNO2鈍化處理時酸當溫度超過60℃時大量蒸發(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引起酸溶液濃度下降影響清洗效果。清洗時先加入0.5%的Lan-826緩首先對清洗工程進行HSE風險評價。熟悉清洗蝕劑循環(huán)1h。同時加入Fe3抑制劑用來抑制金系統(tǒng)中的閥門位置流程并由專人核對無誤。現場屬Fe3+的腐棰酸洗過程中金屬不產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(zhí)行實行監(jiān)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(guī)定標準,結束后做到工完、料凈獲3萬元的利潤。凈、場地清。5結束語4清洗效果1)采用硫酸與緩蝕劑進行化學清洗不腐蝕設4.1直接效果備本體對鐵的氧化物具有較高的溶解能力。清洗后對設備打開進行了檢查,達到了預期效2)化學清洗與人工清理相比質量好、效率高果。被清洗的金屬表面腐蝕產物全部脫落,表面光減輕了工人的勞動強度?；鍧崱o銹痕金屬表面形成了均勻的鈍化膜?，F但是在酸洗過程中應嚴格控制酸洗溫度不能超場測量腐蝕試片計算結果表明清洗的金屬腐蝕速過60℃因超過該溫度時酸開始揮發(fā)污染環(huán)境并率小于6g(m3h)符合國家標準。用錘子敲擊塔會引起酸液濃度下降使緩蝕劑效果變差。盤檢査浮閥的清洗效果,聽聲音,毎一個浮閥與塔參考文獻盤都完全分離了。這是人工清理根本無法解決的。另外通過清洗徹底清除了金屬表面的腐蝕產[1]中國腐蝕與防護學會.緩蝕劑M]北京北化學工業(yè)出版社198物同時金屬表面形成了一層鈍化膜這對延長設[2]中國腐蝕與防護學會.工業(yè)冷卻水系統(tǒng)中金屬的腐蝕備的使用壽命有很大的好處。與防抗M].北京北學工業(yè)出版社19934.2間接效果[3]北京鋼鐵學院.金屬腐蝕學[M].北京:北京鋼鐵學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)由于不能觀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前兩頭結垢不均有關。3)污垢堆積物實際很難清洗徹底,由于高溫換2)腐蝕率熱器不可修復性本次清洗時加藥量不是很足,以試片號53425343534453595350及溶垢反應緩慢漸進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)本次清洗的成功點是使用了水浴控制,使清看總體比實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