裂解炉超高压蒸汽发生系统的化学清洗

裂解炉超高压蒸汽发生系统的化学清洗

孟凡勇

大庆石化公司化工一厂   黑龙江省大庆市163714

摘要：裂解炉是乙烯装置的高温设备，运行过程中会因在废热锅炉的热量交换产生超高压蒸汽，此部分超高压蒸汽经裂解炉对流段过热后去超高压蒸汽总管，成为裂解气压缩机透平运转的部分动力源。根据规范要求需要对裂解炉超高压蒸汽发生系统进行化学清洗，以获得纯净优质的蒸汽。本文以BA-2114裂解炉为例，主要阐述裂解炉超高压蒸汽发生系统化学清洗的过程。

关键词：裂解炉 超高压蒸汽系统 化学清洗流程 工艺

引言

乙烯72万吨/年技术改造工程新建2台10万吨裂解炉（BA-2114/2115），工作压力为11.5MPa，属于高压蒸汽动力设备。为使蒸汽发生装置投产后安全经济运行并获得纯净优质的蒸汽，投运前必须对热力系统的受热面进行化学清洗，以除去设备在加工、运输、存放、安装等过程中金属表面产生的污染（如油垢、铁锈、砂石、尘土、焊渣等杂质）；同时对清洗后的金属表面进行钝化处理，使金属表面形成一次致密的保护膜，防止二次锈蚀。

1清洗泵的选择

为保证急冷锅炉上升管及高压过热器的清洗效果，急冷锅炉上升管及高压过热器管的清洗流速应保持在0.1m/s～0.3m/s范围内，以回路1的方式进行循环清洗，则清洗泵的流量为100m3/h～200m3/h，泵的扬程应大于汽包最高处的静液位和系统流动阻力之和，汽包最高处的标高为43m，系统流动阻力约为15mH2O，所以泵的扬程应大于58mH2O。为此选择两台流量为100m3/h，扬程为60mH2O的清洗泵。

2 清洗工艺条件的确定

因裂解炉超高压蒸汽发生系统中存在奥氏体不锈钢管道，因此采用清洗介质不能含有可能引起不锈钢应力腐蚀的成分。确定采用中性除油剂进行除油，缓蚀柠檬酸进行化学清洗，挥发性氨-联氨进行钝化，加入专用高价铁离子还原剂，还原清洗时出现的高价铁离子，以抑制高价铁离子对钢的腐蚀。

3 清洗前的准备工作

①清洗时所用盐水、电、氮气、蒸汽在清洗过程中应不间断提供，尤其电力供应应确保供给。

②排放系统畅通，清洗废水经过处理后能及时排放。

③不参加化学清洗的设备及系统应与化学清洗液可靠隔离。

④减温水、给水及过热器上的逆止阀在进行化学清洗前拆除阀心。

⑤为维持清洗液温度，应对参加清洗系统、设备进行保温。

⑥清洗现场必须备有通信设备，且通讯通畅，以便与供水、供汽部门联系。

⑦在汽包内装溢流管，将紧急放水管接高，底部割断并引入清洗箱。

⑧化学清洗临时系统焊接必须按正式管道焊接，焊口必须要打坡口，临时阀门盘根严密。清洗泵盘根为耐酸盘根。

⑨化学清洗药品要严格检验，确认无误，数量充足，品种齐全，并按其特征进行安全存放，分析仪器在使用前应调校，分析药品应满足检验测试项目要求。

⑩试片应严格按要求加工，精确测量尺寸，并做好记录，用丙酮或无水酒精去除油污及水分，再放入30°C～40°C烘箱烘干，放入干燥器内1小时，然后称重，准确至0.1mg，待用。监视管段及监测仪器应准备齐全，监视管段安装在进、回清洗管支线上，汽包和清洗箱内安装标准试片。

4 清洗工艺步骤

①临时系统试运，水冲洗及水压试验，水压试验压力为0.6MPa。

②系统水冲洗及预热循环：首先用除盐水冲洗临时系统，然后整个系统进行除盐水冲洗，并且分组冲洗至出水透明浊度<10mg>，电导率基本不变为止，冲洗时同时投加热蒸汽升温并且测试加热器。

③升温：水冲洗后清洗泵进行系统循环，并投入混合式蒸汽加热器，将系统升温至80°C。

④脱脂：用1%JX—1中性除油剂进行脱脂，维持温度80°C～90°C，循环8～12小时，每小时分析一次PH值，并记录系统流量、压力、温度。

⑤脱脂后水冲洗：脱脂结束排放完后，用除盐水冲洗至PH<8.5，无酚酞碱度时即可结束。

⑥加热升温及预缓蚀：水冲洗结束后，一台清洗泵运行进行系统循环，并投入温合式蒸汽加热器，将系统升温至60°C加入缓蚀剂、助溶剂及高价铁离子腐蚀抑制剂，溶液浓度为：0.5%～0.6%柠檬酸1号缓蚀剂+0.2%～0.3%NaF+0.15%～0.2%高价铁离子腐蚀抑制剂，预缓蚀时间为一小时。

⑦酸洗：开启加热器，将水升温到80°C时加入4%～5%柠檬酸，4%酸洗促进剂，3%的润湿剂，同时加入氨水调节PH值在3～3.5之间，维持温度在85°C～90°C，循环清洗6～10个小时，每小时记录一次PH值，酸浓度、铁离子（Fe3+和Fe2+）浓度。当铁离子浓度和酸度无明显的变化时，即为酸洗结束。酸洗中应严格控制Fe3+的含量<300mg>。酸洗结束后，取出循环药箱中的腐蚀试片，立即用水冲洗。用PH值9.5的氨水浸泡3分钟后取出，放干燥器内，称重后计算腐蚀速度。

⑧酸洗后冲洗：酸洗后排酸采用无油无尘，纯度为99%以上的氮气顶酸；然后用除盐水冲洗置换并且底冲洗至出水∑Fe<50mg>结束。酸洗废液加入

4%氢氧化钠中和到PH值6～9之间排放。

⑨漂洗：为防止酸洗后活化的金属表面产生二次锈蚀，在酸洗水冲洗后应进行漂洗，采用0.3%柠檬酸+0.2%柠檬酸1号缓蚀剂+0.2%酸洗促进剂+1%的润湿剂+氨水调节PH值在3～3.5的漂洗液，在70～80°C下漂洗2小时，当漂洗液中∑Fe≥300mg/L时用除盐水置换至∑Fe<200mg>，并且氨水调PH值在9～10之间。

⑩钝化：加入300mg/L～500mg/L联氨，控制保持温度在85°C～95°C之间，循环6～10小时，钝化期间每二小时测PH值、N2H4浓度一次、温度一次。钝化结束后用氮气顶出钝化液。在中和槽内用酸中和PH值至6～9，加入少量对苯二酚并爆气处理联氨，达标后排放。

化学清洗要求：脱脂、酸洗、漂洗、钝化时，每2小时必须放空排气一次，以防气塞，而使药液充满空间。清洗时应维持循环流量大于100m3/h，以维持流速0.1～0.3m/s。

5清洗后应做的工作

①进入汽包拆去节流孔板，取出腐蚀指示片，清扫汽包内部，并恢复正式垫圈。

②拆除临时配管、设备及隔断系统的堵板。恢复正式生产配管连接处的工作。

③锅炉给水管线连接，排污管线的连接，减温水连接若有化学清洗以外的管线，须水冲洗后连接。

④过热蒸汽管线的连接，若有化学清洗范围以外的管线须在蒸汽吹扫后进行连接。

⑤以上工作结束后，从汽包顶部加入无油无尘纯度>99%以上的氮气进行防锈蚀保护，维持氮压0.05Mpa。

⑥锅炉干燥后，高压系统进行安全阀的整定工作。

⑦现场放空、排汽时液体全部回入清洗箱，由车间指定位置排放。

6清洗质量标准

①被清洗金属表面清洁，基本上无残留氧化物和焊渣，无明显金属粗晶析出的过洗现象，无浮锈并表面形成良好的钝化保护膜，无二次锈蚀和点蚀。

②腐蚀指示片测量的平均腐蚀速度≤8g/（m2.h），腐蚀总量≤80g/m2。

参考文献：

[1]《石油化工乙烯裂解炉和制氢转化炉施工技术规程》.石化行业SH/T3511-2007.

[2]《火力发电厂锅炉化学清洗导则》.电力行业DL/T794-2001.

[3]石化烯烃厂新建2台10万吨裂解炉操作维护手册.

[4]石化烯烃厂新建2台10万吨裂解炉工艺系统流程图.

作者简介：孟凡勇，男，1982年1月10日 汉族 黑龙江省大庆市在大庆石化公司化工一厂裂解车间从事主操岗位工作 联系地址：大庆石化公司化工一厂裂解车间 邮编：163714