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一種用于石化設(shè)備清洗的油基清洗劑的制作方法

文檔序號:12816236閱讀:403來源:國知局
一種用于石化設(shè)備清洗的油基清洗劑的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及一種用于石化設(shè)備清洗的油基清洗劑,屬于石油化工
技術(shù)領(lǐng)域
。
背景技術(shù)
:工業(yè)石油化工生產(chǎn)中,煉油生產(chǎn)主要采用常減壓蒸餾裝置和深度加工的后續(xù)裝置,如乙烯裂解、催化裂化、延遲焦化、芳烴聯(lián)合、加氫精制等裝置。這些設(shè)備在大氣、環(huán)境、生產(chǎn)原料、介質(zhì)、產(chǎn)品、機(jī)械油等接觸過程中,由于發(fā)生物理、化學(xué)、電化學(xué)或生物學(xué)的作用,在其表面殘留、沉積和生成各種對生產(chǎn)運(yùn)行、產(chǎn)品質(zhì)量或人身健康有害的污染物或覆蓋層,這就是工業(yè)污垢。因而石化生產(chǎn)中普遍存在油垢和焦垢問題,包括原油罐中沉積淤垢、輸油管道壁黏附油垢,空壓機(jī)油路系統(tǒng)等的油泥、結(jié)炭結(jié)焦等現(xiàn)象。油垢和焦垢的產(chǎn)生,可使管壁傳導(dǎo)熱阻增加,設(shè)備運(yùn)行過程能耗增加,設(shè)備使用壽命縮短,同時(shí),垢層也使設(shè)備中的管道內(nèi)徑變小,物料流動(dòng)壓降增大,收率降低,操作周期縮短,嚴(yán)重影響生產(chǎn),為此必須進(jìn)行清洗除垢。清洗技術(shù)對保證石化設(shè)備安全、正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。目前針對這樣的油污垢常用的清洗劑有堿性水溶液,但對礦物油污垢清除能力大多較差,只能做日常除油劑;有機(jī)溶劑,常用石油類溶劑、鹵代烴溶劑與醇類溶劑等,雖對油垢溶解性好,但易燃、易揮發(fā)且有毒,應(yīng)慎用。表面活性劑溶液,具有減少表面張力、潤濕滲透、乳化分散與增溶等獨(dú)特作用,對液態(tài)油垢有良好清除能力,但對固態(tài)油垢去除能力差。且隨著環(huán)保的要求的日益提高,常規(guī)清洗劑由于需要排放一定量的含油污水、而這部分含油污水需要破乳后才能外送,難度較大。油基清洗劑只需將污油送入污油罐,等待回?zé)捈纯?。因此越來越多的煉廠選擇油基全清洗方案。油基清洗劑以表面活性劑為主要成分,添加助劑、穩(wěn)定劑、緩蝕劑、增溶劑等復(fù)合而成。但是目前現(xiàn)有的油基清洗劑存在清洗時(shí)間長、清洗不徹底、能源消耗大等問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為克服目前現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供一種高效、無污染、操作工藝簡單、并且清洗后的廢油可重復(fù)利用的、無廢水廢液產(chǎn)生的油基清洗劑。并且與現(xiàn)有石化設(shè)備裝置兼容,清洗運(yùn)行費(fèi)用更低。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是,一種用于石化設(shè)備清洗的油基清洗劑,包括如下質(zhì)量百分比的原料:乳化滲透劑9%-12%,滲透劑1%-2%,非離子表面活性劑1%-2%,絡(luò)合劑1%-2%,防銹劑1%-1.5%,助劑余量;各組分之和為100%。其中,所述的乳化滲透劑為異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚、異構(gòu)十一醇聚氧乙烯醚、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚中的一種或幾種;所述滲透劑為丁二酸二己酯磺酸鹽、丁二酸二異辛酯磺酸鹽中的一種或兩種;所述非離子表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的一種或兩種;所述絡(luò)合劑為edta四鈉、edta二鈉中的一種或兩種;所述防銹緩蝕劑為松香馬來酰胺基乙醇、苯并三氮唑、三乙醇胺油酸皂中的一種或幾種;所述助劑為石腦油、fcc柴油中的一種或兩種。進(jìn)一步地,還可以包括檸檬酸1%-1.5%。優(yōu)選地,本發(fā)明一種用于石化設(shè)備清洗的油基清洗劑,各組分按質(zhì)量百分比計(jì)為:異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚9%-12%,edta四鈉1%-2%,丁二酸二己酯磺酸鹽1%-2%,辛基酚聚氧乙烯醚1%-2%,三乙醇胺油酸皂1%-1.5%,檸檬酸1%-1.5%,fcc柴油余量;各組分之和為100%。所述油基清洗劑的制備方法為:在一調(diào)配器中,加入按一定比例稱取的各組分原料,在高速攪拌下使其混合均勻,必要時(shí)適當(dāng)加熱,經(jīng)檢驗(yàn)充分互溶后裝200l成品桶,密封保存?zhèn)溆?。本發(fā)明油劑清洗劑的使用方法如下:往系統(tǒng)內(nèi)引入fcc柴油,啟動(dòng)動(dòng)力設(shè)備,將需要清洗的設(shè)備建立穩(wěn)定的循環(huán),逐步升溫至130±10℃,加入油基清洗劑。清洗過程中不斷取樣分析清洗載體的顏色、密度等指標(biāo),12-15小時(shí)左右逐步穩(wěn)定,將fcc柴油退入油品污油罐,清洗結(jié)束。具體清洗操作過程:1、將待洗設(shè)備(塔、罐、換熱器等)從整個(gè)系統(tǒng)中隔離。2、退出設(shè)備內(nèi)物料。3、向設(shè)備中注入足夠循環(huán)起來的fcc柴油。4、通過熱媒爐將系統(tǒng)升溫至130±10℃。5、開啟設(shè)備物料進(jìn)出閥門,接泵形成循環(huán)回路。6、由設(shè)備底部接管,注入清洗劑。循環(huán)清洗10~16小時(shí),中途每隔1小時(shí)進(jìn)行取樣。7、通過測定清洗液中鐵離子含量的變化來確定清洗是否完成。當(dāng)鐵離子含量變化趨于穩(wěn)定,變化率小于等于0.1%時(shí),表示清洗結(jié)束。8、清洗殘液排污油罐,待后續(xù)回?zé)捇厥帐X油、fcc柴油。本發(fā)明油基清洗劑,可針對裝置中油垢多、粘度大、常規(guī)方法難取得理想清洗效果的系統(tǒng)和設(shè)備,如:常減壓(重油部位)及附屬換熱器、催化分餾塔(塔底重油部位)及附屬換熱器、焦化分餾塔(塔底重油部位)及附屬換熱器、乙烯裝置急冷油系統(tǒng)等、乙烯裂解、催化裂化、延遲焦化、芳烴聯(lián)合、加氫精制等裝置。本發(fā)明具有如下有益效果:(1)清洗能力強(qiáng)。將油性清洗劑添加到fcc柴油中進(jìn)行裝置清洗,清洗溫度高150±10℃。這樣,使用少量的清洗劑就能獲得較好的清洗效果。添加高效滲透劑,使得復(fù)配劑迅速的深入到有惡臭味的無機(jī)垢層內(nèi)部,使其能在短時(shí)間內(nèi)被復(fù)配劑絡(luò)合,從而轉(zhuǎn)化為無味的絡(luò)合物被清除。添加特效兩性表面離子活性劑,將黏附于設(shè)備上的有機(jī)垢轉(zhuǎn)化為水溶物而被復(fù)配劑分解洗脫。(2)無廢水、廢液產(chǎn)生。沒有廢水產(chǎn)生,不存在廢水處理問題。清洗廢油可以與原油混合在常壓蒸餾裝置里進(jìn)行回?zé)捓茫部梢赃M(jìn)焦化裝置回?zé)?。另外,裝置熱交換器污垢分析結(jié)果表明,污垢中有約70%粘性很大的油泥,這些油泥在清洗過程中溶解到清洗油中。也就是說,熱交換器污垢的70%左右將作為產(chǎn)品而回收。不含酚類(如烷基酚乙氧基化合物),無磷酸鹽化合物,無游離胺,環(huán)境友好。(3)設(shè)備腐蝕減少、操作人員負(fù)擔(dān)減輕。熱交換器檢修率大大減少。本發(fā)明方法可以省略蒸汽吹掃,操作人員負(fù)擔(dān)減輕。沒有排放,對環(huán)境有利。(4)裝置檢修工期縮短、費(fèi)用減低。對于不需要打開檢查的裝置,清洗后,立即開工,能提高煉油廠的整體經(jīng)濟(jì)效益。采用測定清洗液中鐵離子含量的變化方法監(jiān)測清洗進(jìn)度更準(zhǔn)確。清洗過程達(dá)到環(huán)保、節(jié)能、高效的目的。(5)本發(fā)明清洗劑清洗過的系統(tǒng)能夠達(dá)到硫化亞鐵鈍化清洗的效果,不需要再進(jìn)行硫化亞鐵鈍化清洗。且清洗劑不含有強(qiáng)氧化劑和影響污油回?zé)挼闹亟饘匐x子。污油可以直接送入污油罐,等待回?zé)捈纯?。附圖說明圖1為烏魯木齊石化公司煉油廠60萬噸/年延遲焦化裝置換熱器清洗后照片。圖2為烏魯木齊石化公司煉油廠60萬噸/年延遲焦化裝置塔盤清洗后照片。圖3為烏魯木齊石化公司煉油廠120萬噸/年延遲焦化裝置換熱器清洗后照片。圖4為烏魯木齊石化公司煉油廠120萬噸/年延遲焦化裝置塔盤清洗后照片。圖5-圖6分別為中石化洛陽分公司二聯(lián)合車間裝置清洗后照片。圖7-圖8分別為中石化洛陽分公司焦化車間裝置清洗后照片。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式和附圖,對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步解釋說明。下述實(shí)施方式僅用于解釋本發(fā)明,而非限定本發(fā)明保護(hù)范圍。本發(fā)明所述方法,如無特別說明,均為本領(lǐng)域常規(guī)方法。本發(fā)明中所涉及到的化學(xué)試劑,如無特別說明,均可從商業(yè)途徑獲得。實(shí)施例1.一種用于石化設(shè)備清洗的油基清洗劑,各組分按質(zhì)量百分比計(jì),異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚10%丁二酸二己酯磺酸鹽1%辛基酚聚氧乙烯醚1.5%edta四鈉1.5%三乙醇胺油酸皂1%fcc柴油補(bǔ)足100%所述油基清洗劑的制備方法為:在一調(diào)配器中,加入按一定比例稱取的各組分原料,在高速攪拌下使其混合均勻,必要時(shí)適當(dāng)加熱,經(jīng)檢驗(yàn)充分互溶后裝200l成品桶,密封保存?zhèn)溆?。?shí)施例2.一種用于石化設(shè)備清洗的油基清洗劑,各組分按質(zhì)量百分比計(jì),異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚11%丁二酸二己酯磺酸鹽1.5%辛基酚聚氧乙烯醚1.6%edta四鈉1.4%三乙醇胺油酸皂1.2%檸檬酸1.2%fcc柴油補(bǔ)足100%制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例3.一種用于石化設(shè)備清洗的油基清洗劑,各組分按質(zhì)量百分比計(jì),異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚12%丁二酸二異辛酯磺酸鹽1.5%壬基酚聚氧乙烯醚2%edta二鈉1.2%松香馬來酰胺基乙醇1.5%石腦油補(bǔ)足100%制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例4.一種用于石化設(shè)備清洗的油基清洗劑,各組分按質(zhì)量百分比計(jì),異構(gòu)十一醇聚氧乙烯醚9%丁二酸二異辛酯磺酸鹽1%壬基酚聚氧乙烯醚1%edta二鈉1%苯并三氮唑2.1%fcc柴油補(bǔ)足100%制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例5.一種用于石化設(shè)備清洗的油基清洗劑,各組分按質(zhì)量百分比計(jì),異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚任意比例混合11%丁二酸二己酯磺酸鹽1.2%辛基酚聚氧乙烯醚1.5%edta四鈉1.6%三乙醇胺油酸皂1.3%檸檬酸1.5%fcc柴油補(bǔ)足100%制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例6.一種用于石化設(shè)備清洗的油基清洗劑,各組分按質(zhì)量百分比計(jì)異構(gòu)十一醇聚氧乙烯醚10.5%丁二酸二己酯磺酸鹽、丁二酸二異辛酯磺酸鹽任意比例混合1.3%壬基酚聚氧乙烯醚1.7%edta二鈉1.8%松香馬來酰胺基乙醇1.4%石腦油補(bǔ)足100%制備方法同實(shí)施例1。試驗(yàn)例一、cod、bod和腐蝕率的檢測將本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例2的樣品送兵器工業(yè)非金屬材料理化檢測中心,進(jìn)行cod、bod和腐蝕率的檢測,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為,cod:gb11914-89;bod:gb7488-87;金屬腐蝕率:gb/t25147-2010工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗中金屬腐蝕率及腐蝕總量測定-重量法;檢測結(jié)果如表1所示。表1.本發(fā)明油基清洗劑cod、bod和腐蝕率檢測結(jié)果可見本發(fā)明清洗劑使用時(shí)對碳鋼設(shè)備腐蝕率≤1g/m2·h;對不銹鋼設(shè)備幾乎無腐蝕。遠(yuǎn)低于清洗行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(hg/t2387-2007《工業(yè)清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》)的6g/m2·h。試驗(yàn)例二、除垢率的檢測將實(shí)施例1-6制備的清洗劑,進(jìn)行除垢試驗(yàn),檢測結(jié)果見表2。表2.本發(fā)明油基清洗劑除垢率檢測結(jié)果工業(yè)清洗應(yīng)用例一、烏魯木齊石化公司煉油廠2016年大檢修延遲焦化全清洗應(yīng)用一、原因及目的烏魯木齊石化分公司煉油廠2016年6月進(jìn)行全廠停工大檢修,大檢修期間為了確保檢修前延遲焦化系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件清潔,沒有明顯大量油泥、油污堆積,能夠順利交付檢修,需對系統(tǒng)進(jìn)行全清洗處理。2016年6月延遲焦化裝置停工期間使用了本發(fā)明實(shí)施例2清洗劑,對裝置進(jìn)行全清洗處理,現(xiàn)對裝置全清洗效果進(jìn)行總結(jié)。二、清洗范圍60萬噸/年延遲焦化裝置及120萬噸/年延遲焦化裝置。三、全清洗過程記錄1、60萬噸/年延遲焦化裝置:6月3日11時(shí)裝置開始引柴油置換,施工人員進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行準(zhǔn)備;6月4日9時(shí)裝置引柴油升溫;11時(shí)施工人員開始加注全清洗劑,注入點(diǎn)v-212罐頂放空;15時(shí)裝置引柴油結(jié)束,施工人員繼續(xù)加注全清洗劑;至6月5日1時(shí)注劑工作結(jié)束。在整個(gè)全清洗過程中,施工技術(shù)人員每2小時(shí)采樣分析一次,持續(xù)跟蹤循環(huán)量、溫度、檢測柴油密度。通過測定清洗液中鐵離子含量的變化來確定清洗是否完成。當(dāng)鐵離子含量變化趨于穩(wěn)定,變化率小于等于0.1%時(shí),表示清洗結(jié)束。2、120萬噸/年延遲焦化裝置:6月6日9時(shí)30分,施工人員開始進(jìn)行施工準(zhǔn)備,連接臨時(shí)管線;下午15時(shí)裝置開始引油。晚上20時(shí)30分,施工人員開始注劑,持續(xù)跟蹤溫度和循環(huán)量。6月7日4時(shí),全清洗劑注劑結(jié)束,系統(tǒng)開始進(jìn)行循環(huán)清洗。在整個(gè)全清洗過程中,施工技術(shù)人員每2小時(shí)采樣分析一次,持續(xù)跟蹤循環(huán)量、溫度、檢測柴油密度。通過測定清洗液中鐵離子含量的變化來確定清洗是否完成。當(dāng)鐵離子含量變化趨于穩(wěn)定,變化率小于等于0.1%時(shí),表示清洗結(jié)束。四、全清洗效果1、60萬噸/年延遲焦化裝置換熱器、塔盤清洗后照片分別如圖1和圖2所示。2、120萬噸/年延遲焦化裝置換熱器、塔盤清洗后照片分別如圖3和圖4所示。由上述圖1至圖4可以看出,本發(fā)明清洗劑用于清洗60萬噸/年及120萬噸/年延遲焦化裝置,清洗效果良好。五、全清洗效果總結(jié)1、系統(tǒng)全清洗后各設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件清潔,沒有明顯大量油泥、油污堆積。2、清洗過程中未發(fā)生跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。工業(yè)清洗應(yīng)用例二、中石化公司洛陽分公司2015年裝置大檢修重油系統(tǒng)化學(xué)清洗應(yīng)用一、前言中國石油化工股份有限公司洛陽分公司于2015年底進(jìn)行大檢修,為保障裝置能夠安全環(huán)保停工,消除在停工過程中硫化亞鐵自燃和臭氣外排的隱患,以保證檢修工作順利進(jìn)行,采用本發(fā)明實(shí)施例5的清洗劑進(jìn)行清洗。二、清洗劑特點(diǎn)、過程控制及終點(diǎn)判定重油清洗劑是一種溶于重質(zhì)油、水分散的溶劑乳液,用來從化工設(shè)備和裝置中清除油、污垢以及淤泥。不含磷酸鹽、重金屬或酚類,并且生物可降解,是針對從嚴(yán)重結(jié)垢(由石油、油脂、脂肪、瀝青、焦油、蠟、脂肪油、碳累積和其他物質(zhì)引起)的表面回收碳?xì)浠衔铮h(huán)境友好,不含酚類(如烷基酚乙氧基化合物),無磷酸鹽化合物,無游離胺。1、添加高效滲透劑,使得復(fù)配劑迅速的深入到有惡臭味的無機(jī)垢層內(nèi)部,使其能在短時(shí)間內(nèi)被復(fù)配劑絡(luò)合,從而轉(zhuǎn)化為無味的絡(luò)合物被清除;2、添加特效兩性表面離子活性劑,將黏附于設(shè)備上的有機(jī)垢轉(zhuǎn)化為水溶物而被復(fù)配劑分解洗脫。3、采用精密的過程控制的方法,使清洗過程達(dá)到環(huán)保、節(jié)能、高效的目的。4、清洗開始3-5小時(shí)后每半個(gè)小時(shí)取樣一次,通過測定清洗液中鐵離子含量的變化來確定清洗是否完成。當(dāng)鐵離子含量變化趨于穩(wěn)定,變化率小于等于0.1%時(shí),表示清洗結(jié)束。三、全清洗過程記錄本次二聯(lián)合車間清洗范圍包括油漿系統(tǒng)、回?zé)捰拖到y(tǒng)、原料系統(tǒng),具體清洗部位有:t1201底部、v1201、v1202、p1201a/b、p1209a/b/c、e1208管程、e1215a/b殼程、e1215a/b管程、e1218ab/cd/ef殼程、e1219殼程、流經(jīng)管線。本次焦化車間裝置重油清洗范圍如表3所示。表3.焦化車間裝置重油清洗范圍序號設(shè)備名稱編號容積m3最小循環(huán)m31分餾塔t1102底部941502原料緩沖罐v1101298503加熱爐進(jìn)料罐v1102145504柴油-原料油換熱器e1101a-d23.223.25中斷油-原料油換熱器e1102ab9.29.26輕蠟油-原料油換熱器e1103ab7.27.27重蠟油-原料油換熱器e1104ab4.04.08循環(huán)油-原料油換熱器e1105a-d30.830.8合計(jì)224.4四、全清洗效果二聯(lián)合車間清洗效果見圖5-圖6。從圖中可以看出清洗后各設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件清潔,沒有明顯大量油泥、油污堆積。焦化車間清洗結(jié)果如圖7-圖8所示。從圖中可以看出清洗后各設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件清潔,沒有明顯大量油泥、油污堆積。五、總結(jié)1、該清洗劑碳鋼腐蝕率<1.0g/m2·h;不銹鋼腐蝕率<0.5g/m2·h。2、清洗過程中控制循環(huán)液溫度在150℃左右。3、對裝置系統(tǒng)的凈清洗時(shí)間控制在12小時(shí)之內(nèi),重油清洗過的系統(tǒng)能夠達(dá)到硫化亞鐵清洗的效果,不需要再進(jìn)行硫化亞鐵清洗。4、清洗劑不含有強(qiáng)氧化劑和影響污油回?zé)挼闹亟饘匐x子。當(dāng)前第1頁12
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