清洗加热炉炉管的方法 |
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| 申请号 | CN201710148407.2 | 申请日 | 2017-03-14 | 公开(公告)号 | CN106979718A | 公开(公告)日 | 2017-07-25 |
| 申请人 | 中国石油化工股份有限公司; | 发明人 | 陈文红; 朱华平; 陈慧群; 柯国权; 马启吉; 林冠清; 戴巍; 刘广凯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种清洗加热炉炉管的方法，包括以下步骤：(1) 溶解污垢：往炉管内输入由 有机 溶剂 和油分散剂组成的 清洗剂 ，并使清洗剂在炉管内连续循环清洗管壁，所述清洗剂渗透、分散和溶解污垢，同时监控清洗剂的 密度 ，当达到 有机溶剂 的饱和密度时，放出部分溶液，补充新的有机溶剂，反复操作直至炉管清洗干净，然后放尽炉管内的溶液；(2) 冲洗：往炉管内输入新的清洗剂进行冲洗，去除残留在炉管内的污垢；(3) 吹扫：对冲洗干净的炉管进行氮气爆破吹扫，除去炉管内残留的清洗剂，即完成对加热炉炉管的清洗。本发明提供的方法简单、易操作、清洁效率高且不会 腐蚀 炉管。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种清洗加热炉炉管的方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 清洗加热炉炉管的方法技术领域[0001] 本发明涉及清洗方法，尤其涉及一种清洗加热炉炉管的方法。 背景技术[0002] 管式加热炉是炼厂主要的加热设备，也是主要的能耗设备之一，几乎参与了石油加工各类工艺过程，决定了整个炼油厂或装置的产品质量及能耗等。由于油品中含有大量的有机物，包括烷烃类、环烷烃类、芳烃类及其衍生物，容易受热发生裂解、合成等反应生成大分子化合物，导致油品粘度增大，会在管式加热炉的炉管内壁发生结焦。特别是重油由于含胶质、沥青质等大分子易生焦物质较多，在加热时更容易结焦。而炉管内壁发生结焦，会导致下面严重影响：① 传热效率降低，增加能耗。 [0003] ② 传热效率低，油品温度不能达到工艺要求，降低了终产品质量。 [0004] ③ 炉管表面温度上升，由于结焦层的导热系数比钢管要小得多，有结焦的地方，局部热阻增大，炉管径向温度梯度较大，在结焦层最厚的地方，局部热阻增大，炉管径向温度梯度变大，在结焦层最厚的地方，导致炉管表面出现热点，影响炉管寿命。 [0005] ④ 炉管的压力损失增大，结焦现象严重甚至堵塞炉管。 [0007] 基于上述原因，炼油厂对结焦严重，影响正常生产的管式加热炉必须进行维护，清洗炉管内的焦炭以及污垢，保证炉管的传热效率，提高终产品质量，并保障生产安全。目前，加热炉炉管内的清垢方法主要有：1. 高温蒸气－空气除焦法：传统的除焦方法，往炉管内通入高温蒸汽和空气，燃烧加热管道内的焦炭。这种方法必须要设置燃焦相关的设施，且在烧焦过程中温度变化大，对炉管产生腐蚀/损伤，在结焦情况严重时容易堵，盐垢等污垢还不能被清除。 [0008] 机械清焦：通过高压水泵产生0.5-4Mpa压力的水压将做为除焦工具清焦球（pig）推入结焦的炉道内进行往返运动，利用清焦球表面附带的金属突出物（螺钉）与管道内壁做机械性摩擦，将附着在炉道内壁上的焦块、污垢及锈块刮除干净。刮掉的焦子再用水将其带出炉管并收集在桶内。这种方法对炉管内壁有一定的损伤（刮痕）；清焦球上的螺钉脱落，未清理会造成生产过程中的堵管现象；清焦过程操作不当，会造成清焦球卡在管内或弯头处，要进行割管处理。 发明内容[0010] 本发明旨在提供一种简单、易操作、清洁效率高且不会腐蚀炉管的清洗加热炉炉管的方法。 [0011] 本发明采用的技术方案是：一种清洗加热炉炉管的方法，包括以下步骤：(1) 溶解污垢：往炉管内输入由有机溶剂和油分散剂组成的清洗剂，并使清洗剂在炉管内连续循环清洗管壁，所述清洗剂渗透、分散和溶解污垢，同时监控清洗剂的密度，当达到有机溶剂的饱和密度时，放出部分溶液，补充新的有机溶剂，反复操作直至炉管清洗干净，然后放尽炉管内的溶液； (2) 冲洗：往炉管内输入新的清洗剂进行冲洗，去除残留在炉管内的污垢； (3) 吹扫：对冲洗干净的炉管进行氮气爆破吹扫，除去炉管内残留的清洗剂，即完成对加热炉炉管的清洗。 [0012] 本发明所述的有机溶剂和油分散剂比例以及油分散剂种类可根据炉管内污垢成分来确定。作为本发明的一个实施例，所述有机溶剂和油分散剂的比例为60-70﹕1，而所述清洗剂中，油分散剂浓度控制在1.5%左右。本发明所述的有机溶剂为柴油。 [0013] 本发明所述步骤(1)和(2)中清洗剂的流速需根据炉管的规格尺寸及清洗剂的密度、温度等确定，作为本发明的一个实施例，所述清洗剂的流速为0.65-0.70m/s。 [0014] 本发明所述步骤(1)中，清洗过程中，先肉眼观察清洗剂的状态变化，在其颜色变深和粘度变大时，进行定时采样，检测其密度以及其中所含物质的量，在清洗剂的密度和所含物质的量不再增加，清洗剂密度低于有机溶剂饱和密度，清洗剂颜色不再发生明显变化时，可判断管内污垢已完全溶解。 [0015] 为加快污垢的分散溶解，所述步骤(1)中的清洗剂在建立密闭循环的同时，逐步加热升温至120--130℃，而后保持恒温，以加速炉管内垢物的溶解。 [0016] 本发明还包括以下步骤：回收步骤(1)中清洗炉管后的溶液，用于回炼，既不用对外排放，还回收了有机溶剂及炉管污垢内的有机物，避免了原料的浪费，还节约了成本。 [0017] 本发明与现有技术相比，具有以下优点：1） 本发明以有机溶剂和油分散剂组成清洗剂，能够有效地溶解炉管内垢物，从清洗剂采样分析结果来看，清洗剂密度随着清洗时间越长变得越大，颜色也由浅变深，机械杂质含量也逐步溶解减少，说明炉管内壁垢物在清洗过程中溶解在清洗剂中。清洗后投用加热炉后检查发现，个别炉管外壁偏红的现象得到根除，清洗工作取得了预期的效果。有机溶剂和油分散剂对炉管材质没有腐蚀作用，不损伤炉管，确保加热炉在生产过程中的安全。 [0018] 2）清洗剂加热到安全温度循环清洗，并可回收处理，没有排放，不污染环境，节约成本。 [0020] 图1是本发明实施例一的加热炉炉管内污垢的清洗装置的结构示意图。 具体实施方式[0021] 下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步详细描述。 [0022] 如图1所示的是加热炉炉管内污垢的清洗装置，包括清洗剂供给装置、清洗剂循环罐1、循环泵2和换热器3。清洗剂循环罐1、循环泵2和换热器3依次连接。清洗剂循环罐1设有清洗剂回流口，该回流口经管线9与加热炉炉管4出口端连接。换热器3的输出端与加热炉炉管4进口端连接，清洗剂循环罐1内的清洗剂经循环泵2输送至换热器3加热升温后进入炉管内，溶解炉管内的污垢，完成对炉管的清洗。 [0023] 清洗剂循环罐1包括罐体和水封结构，罐体顶部设有作为往罐内加入清洗剂的进液口以及排气口。排气口与水封结构连接，避免罐内的挥发成分直接排至空气中。罐体侧壁设出液口和回流口，出液口位于罐体中下部，与循环泵2连接。回流口位于罐体中上部，经管线与加热炉炉管4出口端连接。水封结构包括进气管5和水封槽6，进气管5的一端连接罐体顶部的排气口，另一端伸入水封槽6中的水中。 [0024] 清洗剂供给装置包括清洗剂罐7和供给泵8，清洗剂罐7经供给泵8和管线与清洗剂循环罐1顶部的进液口连接。 [0025] 清洗方法：(1) 溶解污垢：于清洗剂罐7中配置清洗剂，柴油和油分散剂的质量比为66:1，油分散剂浓度控制在1.5%左右。供给泵8将清洗剂泵入清洗剂循环罐1中。开启循环泵2往炉管内输入清洗剂，并让清洗剂在炉管内密闭连续循环清洗管壁，清洗剂流速0.69m/s，让清洗剂渗透、分散和溶解污垢，同时，开启加热炉将清洗剂加热升温至125℃，而后保持恒温，以加速炉管内垢物的溶解。在循环清洗过程中，观察清洗剂颜色变化以及粘度，当颜色变深及粘度变大时，定时采样，检测清洗剂的密度，如果达到柴油的饱和密度，放出部分溶液，补充新的柴油稀释管内溶液至密度低于柴油的饱和密度，重复操作直至清洗剂的密度和所含物质的量不再增加，清洗剂密度低于有机溶剂饱和密度，清洗剂颜色不再发生明显变化时，管内污垢已完全溶解，炉管清洗干净，放尽炉管内的溶液。 [0026] (2) 冲洗：往炉管输入新的清洗剂进行循环冲洗，去除残留在炉管内的污垢。 [0027] (3) 吹扫：对冲洗干净的炉管进行氮气爆破吹扫，除去炉管内残留的清洗剂，即完成对加热炉炉管的清洗。 [0028] 本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。本发明的上述实施例都只能认为是对本发明的说明而不是限制，凡是依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。 |
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