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焊板式换热器化学清洗

时间:2020-03-06 14:00   tags: 公司新闻  

摘要:某厂200万吨/年连续催化重整装置焊板式换热器冷进料端差压持续上涨,将严重影响生产,为降低压降,恢复换热效果,在停工检修期间进行了化学清洗。本文详细介绍了化学清洗的流程及操作步骤,并根据清洗过程的采样化验数据及生产调整经验,分析了板换堵塞的原因为:铵盐、氧化铁等金属腐蚀杂质、黏稠油污及轻胶质、催化剂粉尘堵塞,同时提出了控制减缓差压上涨的措施。

某厂200万吨/年连续催化重整装置采用美国第三代超低压CyclmaxChlosb连续重整技术UOP,其中重整进料换热器是重整装置的核心设备,主要起到进料与重整反应产物之间的换热,降低加热炉负荷和单位能耗的作用.. 2005年5月,这些指标首次处于良好状态。 从2016年2月15日开始,冷进料侧差压开始缓慢上升,直到2017年7月上升到108kPa,循环氢流量低达10万Nm3,这可能会对还原工段由于料位波动导致的重整负荷和助熔流量无法维持和提升造成严重后果,对一级重整装置长周期运行产生很大影响.. 板换差压已达到厂家阿法拉瓦特提供的化学清洗标准.. 为了使焊接的板式换热器恢复正常状态,在计划关闭和检修重整装置期间对板式换热器进行了化学清洗..

1、板壳式换热器简介

重整装置焊板式换热器是从法国阿法拉伐帕奇诺集团公司进口的大型换热设备,具有换热效率高、压降低、占地少的优点,但是由于焊接板束不能承受内压,操作过程不允许出现反压。该焊板式换热器基本情况如下:

设计压力:0.92MPa;设计温度:288/549℃;介质:H2+HC;容积:155.24m2;壳体材质:SA387F22CL.2;总重:

204t;板束材质:SA240TP321;总热负荷:121280kW。

2、前期准备工作

(1)按照化学清洗方案现场预制流程管线,采用DN80不锈钢管。

(2)安装一个金属通过软管9条,包括2条10米长连接除盐水甩头至清洗以及水箱,及连接板换7处甩头至清洗技术设备及污水槽。

(3)预制4个40平方米的污水池,以转移污水。

(4)预DN50×80 3适配器(入口侧法兰凸缘DN50 / PN2.0)。

(5)循环氢入口处进行预制带接管连接法兰DN80/PN2.0及电子式结构高精度以及压力表盲盖,用于注液及观察生活压力。

(6)为观察实际液位而制备的两个透明橡胶管。

(7)Y-制备150目过滤器管的清洗液过滤到所述板的侧背离外壳。

(8)配备进行清洗泵流量为100t/h、扬程80m、电压为380V、功率为37kW两台,并加装一个入口使用过滤器。

(9)设置两根橡胶管连接氮气压力试验和干燥板交换。

(10)建筑工人的临时工作空间,布局和堆叠清洗设备清洗剂的勃起。

(11)清洗前先将冷进料喷嘴抽出时间进行数据清洗,拆除过程中发现通过喷嘴表面附着大量使用黑色油泥,但孔未见堵塞,滤网部分信息堵塞。

3、清洗过程

3.1清洗回路

(1)整体清洗回路:清洗水箱一清洗泵→循环氢入口→混合原料出口→反应产物出口→反应产物入口→清洗水箱。

(2)壳的清洗回路:泵→→混合材料清洗槽的清洗槽→水洗循环氢气入口端口。

清洗系统回路设计原则:在任何一个情况下,不允许有反压!即:壳体进行压力我们必须具有大于板束内压力。清洗液的注入发展顺序为:先注入壳体,后注入板束,清洗液的排放时间顺序为:先排空板束,再排放以及壳体(打开排气口)。

3.2清洁包括六个主要步骤

依次洗涤水漂洗→除焦焦清水加中性→水洗→干燥洁净的水冲洗后中性后冲洗。

(1)水冲洗壳程清洗工作回路:打开一个阀门V-2、V-8、V-10,关闭控制阀门V-1、V-3、V-6、V-7、V-12,开启进行清洗泵,打开我国阀门V-1,向壳层以40t/h注入除盐水,直至有水可以回到自己清洗水箱,共耗时3h。确认数据清洗工艺流程需要建立,检查设备管线之间不存在信息泄露。系统安全运行2h后停泵。

然后关闭阀门V-1,打开V-6,V-7.. 阀.开始排放清洗废液.. 污水检测COD为mg/L.. 7450

总清洗电路(主要用于垫圈程):打开阀V-2,V-3,V-4,V-5,V-8,V-9,V-10,关闭阀V-1,V- 6,V-7,V-11,V-12,清洗泵被接通时,打开阀V-1,向壳40吨/ h的喷射软化水,直至阀V-10示出了流体的顶中,当外壳被填充确认,注水降低到15吨/ h时,关闭阀V-8,V-10。继续喷射阀V-9示出液体,立即关闭阀V-9,总消逝时间5h。确认清洗工艺的建立,检查管道泄漏不存在。 2小时后系统运行泵停止。 (所有用过的清洁液体回流该步骤直接排放集水器,而不是返回到清洗罐中。)然​​后关闭阀V-2,V-12,打开阀V-11。启动废清洗液排出侧板层(壳液体不排出)。

(2)除焦清洗壳程清洗回路:壳程除胶清洗回路与上述水冲洗壳程清洗回路一样,区别主要在于可以循环发展过程中进行添加除焦清洗剂(通过技术检测板壳层顶部回水分析值变化,来确认清洗药剂管理是否已充满壳层)运行20h,通过提高检测清洗液中各项能力分析研究数据信息区域经济稳定(主要以电导率以及作为一个参考),可判断壳层除胶清洗方式完成,但为确保清洗方法效果明显延长清洗服务时间4h,总耗时24h。排放后检测生活污水的COD为215mg/L。

整体脱胶清洗电路:整体脱胶清洗电路与上述水洗整体清洗电路相同,不同的是壳侧和板侧串联成一个全周期清洗,板侧回流清洗液回清洗罐,在加入离焦清洗剂的循环过程中,总时间为28h。

(3)除了冲洗水洗涤除焦焦炭清洗后,为了去除污垢可能残留在底部,该壳体的底部是水冲洗1小时后,但底部的污水被确定,大量底部的外壳无沉淀的污垢。

(4)中性清洗

中性进行清洗与整体除焦清洗系统回路设计一样,区别主要在于除胶清洗剂更换为一个中性清洗剂,总耗时20h。

(5)中性清洗结束后,水冲壳侧与板侧串联进行冲洗,回流污水全部排至污水池,冲洗完成后,停泵换流排板侧,壳侧污水依次排至污水池,耗时15h..

(6)干燥所述凸缘和阀V-4的凸缘,连接到氮气气体管线,打开V-4,V-3,V-9,V-10,V-5之间的产品出口断开,并连接到与两个V-9 V-10,其中排气管线,然后打开顶部和底部排出,所述反应产物出口和氢循环入口,从上部内部设备在下面的吹扫开始,消耗72小时。

(7)进人清理、着色检测及外观质量检查学生完成教学设备的吹干工作,拆除设备壳层底部盲板,进入中国设备内进行一个底部清渣工作。清理完成后对膨胀节、焊缝信息进行分析着色检查,未见明显异常变化情况,肉眼可以观察焊墙、板束支撑无变形,支腿与板束间隙是否正常,如图4所示。

4、清洗过程控制

(1)板换清洗前后均做了壳程氮气试压(测试内漏情况)。

(2)分别封闭隔离壳程、板程,从循环氢入口处充入氮气至20kPa,保压试验20min。清洗前,在20分钟内气压下降了0.33kPa。清洗后,在20分钟内气压下降了0.41kPa。

(3)阿法拉伐公司根据测试数据计算清洗前后泄漏率均在在0.5%以下,满足正常使用要求。

(4)壳程注水后在板程加装液位计,经观察发现无液位,从而进一步确认没有内漏情况。

(5)多处安装压力表及温度表,严密监控清洗过程中压力及温度,防止超温超压,保证设备不受损失。

(6)定期化验分析清洗液,严密监控腐蚀速率、pH及氯含量等数据,将化学清洗剂对设备的伤害控制在最低限度。

5、清洗效果

本次清洗施工准备充分,连接有序,质量控制到位,严格监控和控制腐蚀速率,不出现反压,腐蚀,损坏设备情况,设备内部表面污垢基本清除干净.. 清洗后的换板操作后,进料压差降至50kPa左右,基本恢复到开始时换板的压降值,热端温差明显减小,清洗效果非常明显。

6、结垢检测结果

(1)第一壳污水洗涤排出的高COD 7450mg /升。饺子降低盐含量17.2mg / L,但高氯化物含量,以2480mg / L,水样深黑色,大量泡沫发生,水(污水样品的分析的杂质含量高,每500ml左右水中含有的杂质如图5G所示,所以最初的水冲洗壳确定杂质的量是大约一吨的)。

(2)首次板程水冲洗进行排放的污水中镀盐及氯化物浓度含量水平很低,水样通过颜色呈黑色,水中杂顾含量相对较少。

(3)离焦清洗污水含盐量高,污水呈棕红色,杂质少。 还发现污水池墙面有部分油渍附着..

(4)其余清洗过程排放的污水过程中铵盐、氯化物等含量较低,杂质较少。

(5)进入系统设备壳层底部内检查可以发现,设备进行底部沉积了大量的氧化反应产物,为棕褐色粉未状,同时提高设备以及表面形成附着的胶状污垢已大部分脱落。

7、冷端差压高原因分析

结合污水采样数据分析及生产工艺操作调整效果得出原因如下:

7.1铵盐堵塞

板换在停工进行检修前及清洗后正常投用时,为了能够降低冷端差压,曾多次尝试可以提高企业重整冷进料加工温度,差压也出现了显著减级甚至没有下降的趋势,由此我们初步分析推断板换中堵塞物中含有镀盐。重整原料中的有机氮化物,在重整社会反应经济条件下会转化为N;同时也是由于我国重整德化剂是一种双性功能催化剂,酸性细胞活性由催化剂中的氯提供。在使用管理过程中,重整能化剂上的氯不断发生流失,同时又不断发展补充,氯含量水平处于一个动态环境平衡工作状态,过多注水会洗出能化剂的氯。过量注氯也会造成信息系统中氯含量逐渐增多,其形成的HO与NH,结合学生生成NH,CI]。NI,G在温度不能达到200℃就会结品,因此教师只要低于此设计温度变化就会有NH,C]析出四。但是壳程水冲洗中绞盐含量相对较低所以只有17.2mg/l.从而进一步推断出绞盐结品并不是中国主要交通堵塞物。

7.2金属腐蚀杂质,如氧化铁

用于悬浮液,以保持高的进料温度前板,压力差逐渐上升的,从而假定另外含有其它盐也扭绞在高温下的溶解性差的杂质。在杂质的第一壳污水排放冲洗更高。达2480mg / L的氯离子含量,壳冲洗水杂护理约1吨,并且该装置进入壳体检查的底部的内容揭示了大量装置的用于沉积底部黄褐色粉末状的氧化产物。由此可以推断进料可以由该装置的表面的内金属氯化物电化学腐蚀引起的,并进一步在氧化杂质堵塞进料侧脱落,产生很长的进料杂质腐堆积,造成信道堵塞。

7.3黏稠油污及轻胶质细胞堵塞

壳水冲洗污水COD达到7450mg/l.. 在设备底部发现大量的光胶堆积,并从设备上去除一些油污,附着在污水糖壁上。 连续重整装置的主要原料为石脑油,来源于直润石脑油,加氢重石脑油,焦化石脑油,催化裂化石脑油等.. 这些石脑油含有一定量的胶质,其中直馏石脑油和裂解石脑油含有大量的碳氢化合物和胶质。 胶质中的烯烃,苯环,硫醇,氮,苯酚等结构被氧化生成过氧化物.. 产生一些新的、更稳定的化合物,或通过延长分子链来增加分子量:这些化合物或大分子物质的结构更加复杂多变,容易沉积在设备表面,进而堵塞流道。

7.4催化剂粉尘堵塞

粉尘剂可具有两个来源,一个重整含有多种二次加工油进料油,在二次粉尘中使用到油的催化剂的处理是很容易的:二重整重整反应器期间将灰尘催化剂反应器本身,催化剂流导出和催化剂的由催化剂和与所述设备到高压分离器的壁表面的反应产物之间的摩擦而产生的粉尘催化剂Q;如果高压分离器的操作温度过高或顶部除雾器卷筒纸断裂,它可能会导致循环来检查剂的氢进入灰尘,在催化剂的液相中的粉尘沉积在封闭板束焊接板式换热器,从而导致压降增加。当特别差的冲击强度的试剂可以是高或当水性材料断裂或粉化甚至更为严重。

8、结论及建议

综上所述,根据板换清洗工作过程的分析研究数据及生产进行调整教学经验我们可以明显看出,板换进料差压高是由多种影响因素以及综合发展引起的,其主要原因为氧化铁等金属材料腐蚀杂质、催化剂粉尘、黏稠油污及轻胶质、镀盐堵塞板换流道。

因此可采取以下措施控制减缓板换差压上涨:

(1)严格控制原料油指标原料油的性质波动容易引起设备的结垢,故必须从源头进行控制把关,各项指标应该在设计参数之内。特别是烯烃、硫、氮、胶质含量的指标。

(2)降低催化剂粉末等杂质含量针对原料油中含有的能化剂粉末:进入装置前,对原料油过滤器要定期清洗、更换,防止各种杂质进人板换中。

针对重整催化剂产生的粉尘:选用机械强度高的催化剂。

尽量避免重整反应过程在高苛刻度下进行,定期对高分罐顶破网进行检查。

(3)保持重整进料温度在100℃以上,最大限度地抑制饺盐结晶的产生和积聚。

(4)尽量减少再生系统的注氯量,减少氯腐蚀对设备的腐蚀,避免金属腐蚀产物堵塞板换。

(5)严格控制监测原料油的杂质及干点,避免出现过高的干点和过多的杂质。