本文主要介绍装置停车检修的化学清洗技术。六和联盟有LC-017清洗剂,用于炼油、焦化厂二氧化硫的钝化和脱除。对原料和分馏部分进行换水、水循环、升温、化学加药循环、清水冲洗等处理。可去除系统中的油垢、无机盐垢、锈垢和焦泥,消除清洗系统中的可燃气体、H2S和CO,为维修施工提供安全的工作环境,加快维修进度,达到预期目的。
关键词:渣油加氢化学清洗停车检修
1.概观
300万吨/年渣油加氢脱硫装置一直运行到第四周期结束,设备内积累了大量的油污、硫化亚铁、硫化氢等有害物质。这些物质会使冷交换设备的传热效果变差,特别是对于管道较粗、系统流动复杂的大型设备。采用传统停机吹扫方式时,蒸汽量很大,很难彻底吹扫设备达到预期目标。此外,由于工厂员工的减少,工厂关闭时,现场操作员的短缺尤为突出。为了节约蒸汽消耗,平衡全厂蒸汽消耗,保证停工质量,最终采用了某公司的水基全清洗技术。
该技术引入的水基油垢清洗剂清洗技术,清洗结束后,清洗液返回污油储罐进行分离和切水,剩余污油循环使用,没有浪费,从根本上解决了油垢的清除问题;同时,避免了大规模的压出吹扫,降低了装置操作人员的劳动强度,缩短了停车检修时间,减少了停车时蒸汽塔等作业中局部排放大量有毒有害气体带来的安全隐患和环境污染,实现了装置高效、环保、安全停车。
2.清洗剂的机理和性能
这种化学清洗是通过有机溶剂的溶解、络合、转化等作用去除设备表面油垢的技术。利用现有工艺和临时管线连接待化学清洗设备,建立循环工艺,在1005下循环20小时,达到化学清洗目的。
3.清洁方案及实施
主要停车步骤包括:(1)将反应器入口温度降至<14/15分钟,将CAT降至350左右,系统压力降至8.0MPa,反应器进料量降至149t/h:(2)引入VGO替代渣油,保持VGO进料6小时,建立两个系列的载体油长循环;(3)当载体油的目标运动粘度为50时,根据15时计算的柴油量引入柴油;(4)适当调整粘度,封闭循环后注入成膜剂;(5)循环成膜12小时以上后,炉膛出口温度在140以下,进料速度为149t/h,催化剂成膜结束,停止反应进料,反应部分脱脂至分馏部分;(6)高压系统中,循环氢循环将催化剂冷却至50以下,循环氢压缩机停止后,高压系统中的氮气置换合格;(7)反应系统进料停止后,在循环氢压缩机循环油过程中,原料部分引入柴油,替代进料和分馏部分,过滤罐改为分馏塔底泵入口,原料和分馏部分流程打开,汽提塔内低热馏分和充氮气盲板拆除,汽提塔顶部压力由氮气控制,蜡油和柴油返回分馏塔;(8)上游装置和罐区将原料管线扫至第二系列预过滤原料罐。所有分离出的油按照从前到后的顺序被送入汽提塔,进入分馏塔;启动分馏塔底泵,输送所有污油;(9)低压部分的化学清洗;(10)硫化亚铁钝化。本次停堆期间确定的化学清洗技术的使用,首先受到全厂停堆和吹扫蒸汽难以平衡的影响,因此化学清洗取代了传统的蒸汽吹扫。确定实施化学清洗的部分主要包括两大系列原料系统至过滤原料缓冲罐、低压分离系统至硫化氢汽提塔、硫化氢汽提塔顶部回流系统、硫化氢汽提塔底部至分馏塔、分馏塔底部系统、分馏塔顶部回流系统、分馏塔柴油侧抽及中间回流系统等。
化学清洗的主要工艺包括:第二系列预过滤原料缓冲罐用作第一和第三蒸馏,罐区扫原料线。液位高后,第二系列原料油增压泵启动,通过泵出口的污油管线直接送至污油系统。一系列预过滤原料缓冲罐用于水冲洗和化学清洗。脱气水通过临时管线引入,打开原料油增压泵的备用泵,将脱气水输送至两个系列的冲洗原料系统。原料系统冲洗干净后,污水被压至两套过滤后的原料缓冲罐的分馏塔底泵入口,启动分馏塔底泵输送污水。汽提塔顶回流罐和分馏塔塔顶回流罐分别通入软化水冲洗汽提塔顶回流和石脑油输送系统以及分馏塔塔顶回流和石脑油输送系统。向分馏塔补水,19层塔盘积水后启动中回流泵冲洗中回流系统,空冷启动后启动柴油输送泵冲洗柴油系统。启动分馏塔底泵将加氢正常渣冲洗至空冷并输送。热低压分离器利用反应部分的余压吹扫至汽提塔,冷低压流换热器的所有低点将油排至地下污水罐。
在用水浇顶油的过程中,主要注意保证装置进水水质中氯离子含量不高于25g/g/g,所有塔和容器应在低液位运行,防止塔内大量油水返混,延长更换时间和效果。热交换器、控制阀和泵的所有辅助管线应轻微进水,备用泵的预热管线也应打开,以避免留下死角。观察到加氢残渣出口大量见水后,开始取样分析;取样点是每个循环过程的终点低点,用于冷凝液的去除。分析方法用100毫升量筒采集100毫升油水混合物,滴加破乳剂静置分层,采集样品含油量不大于5%。
水冲洗后,建立下图各循环,由分馏塔进料加热炉加热,在一系列预过滤原料缓冲罐底部加入清洗剂,在汽提塔塔顶回流罐和分馏塔塔顶回流罐补盐水,形成化学化学清洗系统。开车风冷长周期:从预过滤原料缓冲罐到后过滤原料缓冲罐到分馏塔底泵到开车风冷到预过滤原料缓冲罐。长周期:从预过滤原料缓冲罐到后过滤原料缓冲罐,再到分馏塔底泵,再到加氢正常残渣风冷到预过滤原料缓冲罐。短循环:从分馏塔底泵到产品渣油蒸汽发生器到冷低压分离器到分馏塔。分馏塔底部泵的出口送入分馏塔顶部回流罐,建立塔内液相回流,形成一个中间级回流循环。保存柴油汽提塔中的液位,最后以外部化学品的形式清洗储存的油。分馏塔底泵出口送至汽提塔顶回流罐,建立汽提塔液相回流化学清洗盘。
用分馏塔逐渐升温。当系统循环温度高于60(即各循环过程出口温度)时,开始加入清洗溶剂,控制分馏塔出口温度至(1005),并保持稳定。加入水基油污化学清洗剂,在分馏塔顶回流罐和汽提塔顶回流罐增加备用加药点。循环8小时后,分析循环液中的含油量。如果超过5%,进入新水更换系统,直到含油量低于5%(按照水浇油的步骤),然后继续清洗循环,每两小时取样分析一次,直到循环液中的含油量不再变化,这就是循环的终点。
所有化学清洗污水通过分馏塔底泵送出后,水从预过滤原料缓冲罐、汽提塔顶回流罐、分馏塔顶回流罐再次分流,用水冲洗所有化学清洗乳化污水。循环结束后,用温度不低于70的清水冲洗整个系统流程,迅速排出系统内的乳化液,送至储罐。当各系统排放装置COD低于500ppm时,排空各塔、罐液位,将管道内的水排入含油污水系统。
4.总结和分析
4.1本次停工期间的化学清洗仍需改进
(1)化学清洗水泵将在塔、罐排空后立即停止,管道和换热器内仍有一定量的水,需要及时排出,防止乳化液中的油水重新分层,达不到良好的化学清洗效果。停排过程中发现原料、加氢正常渣工艺等重油管道被导水堵塞,疏通费时费力,排水效率低。在建立水循环的过程中,应确定所有排水低点,并进行排水和疏浚。
(2)化学清洗过程中,装置内各油泵吸水,容易产生过流。为防止泵过流使流量控制阀关小,泵出口至控制阀前流中的换热器超过正常工作压力,小流量影响化学清洗效果。
4.2化学清洗的技术优势
(1)化学清洗效果好。化学清洗后,各容器、换热器、管道内基本无油,可达到甚至超过蒸汽吹扫的效果,为维修过程的安全、绿色提供了有效保障。图4显示了清洁后的热交换器。
(2)节能效果显著。300万t/a渣油加氢装置为重油装置,根据现有经验,需要约50t/h的低压蒸汽进行停车吹扫。在全厂大规模停工的背景下,蒸汽平衡困难。如果采用蒸汽吹扫,不仅会消耗大量能源,而且在使用蒸汽时会相互制约,肯定会影响停工进度。(3)节省大量人力。化学清洗工艺与装置正常运行相似,主要利用装置内各塔、罐的压力等级和泵进行循环化学清洗,而不是在蒸汽吹扫时反复打压,大大降低了员工的劳动强度。
LC-017化学清洗剂在炼油、焦化厂停工检修的化学清洗中效果良好。化学清洗技术在重油厂停车处理中的应用前景良好,既能安全环保地达到维修条件,又能节约能六和联盟人力。同时,新技术的应用也要结合实际情况,制定详细的方案,充分考虑操作介质对流量和压力的影响