燃?xì)饧夹g(shù)Gas Technologydoi:10.3969/j isn.1671-5152.2012.03.001環(huán)保型氣化爐內(nèi)部清洗方案0溫州市管道燃?xì)庥邢薰? 325000)陳帆郝興軍湯承宗摘要: 闡述了對(duì)水浴式氣化爐內(nèi)部換熱層管壁(液化石油氣層)的清洗新技術(shù)，該技術(shù)能有效提高在用氣化爐換熱效率和截面流量,從而達(dá)到最大限度發(fā)揮氣化爐氣化能力的效果。關(guān)鍵詞:液化石油氣氣化爐水基清洗劑環(huán)保換熱率氣化能力溫州市管道燃?xì)庥邢薰咀鳛闇刂莸貐^(qū)最大的管按其化學(xué)組成可分為無(wú)機(jī)化學(xué)清洗劑和有機(jī)化學(xué)清洗道燃?xì)夤?yīng)企業(yè)，肩負(fù)著溫州市區(qū)及大學(xué)城等區(qū)域供劑;按其中有的清洗劑可能對(duì)不同的污垢有不同的作氣任務(wù)，公司目前擁有約12萬(wàn)戶居民用戶，近300戶用， 或?qū)ν?一種污垢具有兩種或兩種以上的作用,則工商業(yè)用戶，氣源為液化石油氣，2011年日最大供氣應(yīng)按其在一-般情況下的主要作用歸類。量已經(jīng)達(dá)到65t。設(shè)備材質(zhì)有碳鋼、奧氏體不銹鋼、銅系金屬、由于液化石油氣通過(guò)水浴式氣化器長(zhǎng)期加熱(溫鋁、鈦等。常用的清洗液有硫酸、鹽酸(或鹽酸與氫度保持65C-70C) ,其中烷烴和烯烴通過(guò)物理和化氟酸)、硝酸(或硝酸與氫氟酸)、氨基磺酸、檸檬學(xué)反應(yīng)形成焦油，焦油層影響氣化器換熱率和流量,酸或氨化檸檬酸等。他們的適應(yīng)性見表3。降低了氣化器氣化能力,影響設(shè)備安全運(yùn)行。1.2水基清洗劑性質(zhì)介紹為了保證公司對(duì)經(jīng)營(yíng)區(qū)域內(nèi)用戶安全、穩(wěn)定供人們把破壞大氣臭氧層的物質(zhì)稱為“消耗臭氧層氣，由公司安全技術(shù)處組織相關(guān)部門對(duì)市區(qū)3座氣化物質(zhì)”，因其英文名稱為Ozone Depleing Substances,站所轄10臺(tái)氣化爐經(jīng)行內(nèi)部換熱層管壁(液化石油氣取其英文名稱字頭組成縮寫，簡(jiǎn)稱0DS。-般液化石層)清洗叫H2。油氣氣化爐清洗劑包括三氯乙烷，三氟三氯乙烷、四氯化碳等。水基清洗劑主要成分為表面活性劑，無(wú)機(jī)1清洗劑選用助洗劑以及少量的溶劑與水。該綠色非ODS清洗劑以其具有傳統(tǒng)清洗技術(shù)所親油(疏水)的碳?xì)滏溁鶊F(tuán)和1.1清洗劑分類極性的親水(疏油)基團(tuán)所組成，可大大降低溶劑常用的化學(xué)清洗藥劑可有不同的分類方法。例如的表面張力和液液界面間的張力，改變體系的界面表1場(chǎng)站氣化爐配置情況表序號(hào)場(chǎng)站名品牌及安裝時(shí)間單臺(tái)設(shè)備氣化量(設(shè)計(jì)量)數(shù)量氣化總量1南浦站日本神樂(1997年)4th中國(guó)煤化工新城站日本神樂( 200 )2vh3雪山站天津奧利達(dá)( 2003年)YHCNMHG5th總氣化能力11Vh4萬(wàn)務(wù)數(shù)據(jù)刊陳帆等.環(huán)保型氣化爐內(nèi)部清洗方案表2化學(xué)清洗的分類無(wú)機(jī)酸HCL、HNO3、HSO4、HF. HPO4、 氨基磺酸酸性清洗劑有機(jī)酸檸檬酸、草酸.酒石酸、甲酸、羥基乙酸清堿性清洗劑NaOH、Na:C0. Na;PO4、 水玻璃、NaxHPO,. NaPO。洗水基清洗液以表面活性劑為主，加入助劑和無(wú)機(jī)堿齊分絡(luò)合物清洗劑EDTA. PMA. PAA. HEDA類黏泥菌藻清洗劑聚丙烯酸鈉、聚馬來(lái)酸鈉、過(guò)氧化氫、潔爾滅有機(jī)溶劑清洗劑含氯有機(jī)阻燃清洗劑、四氯化碳、F-113: 三氟三氯乙烷氧化還原劑KMnO,、H2O2. 過(guò)硫酸鉀、肼、二硫化鈉(改變氧化還原態(tài)，改變結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使不溶性垢可溶)表3化學(xué)清洗液對(duì)材質(zhì)的適應(yīng)性酸洗液序號(hào)材質(zhì)中性洗液堿性洗液鹽酸硝酸HNO3- HF氨基磺酸檸檬酸碳鋼C02銅系金屬Op奧氏體不銹鋼x混凝土鋁注: O表示好△表示可用x 表示不可用表4常用氣化設(shè)備清洗劑清洗劑名稱效果優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1洗潔精基本無(wú)效果金屬清洗劑效果一般金屬表面清洗效果較好但不適合較厚焦油清洗但由 于四氯化碳本身劇毒性,特別是加熱后揮發(fā)四氣化碳效果較好清洗效果較好， 氣化器廠家基本出來(lái)氣體也對(duì)人體有害， 高濃度該物質(zhì)量蒸氣對(duì)粘膜有輕度刺激作用，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作推薦該方法清洗用，對(duì)肝、腎有嚴(yán)重?fù)p害，不利于操作人員安全操作，且廢液處理相當(dāng)困難。狀態(tài)，通過(guò)吸附、潤(rùn)濕、滲透、乳化、分散、起泡、人類生存的地球，促進(jìn)我國(guó)履約目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)我增溶等性能，以及其相互作用而達(dá)到清洗目的。助洗國(guó)對(duì)外經(jīng)濟(jì)的發(fā)展劑可以與表面活性劑發(fā)生-系列協(xié)同作用，如發(fā)揮活目前，工業(yè)生產(chǎn)中仍大量使用堿性清洗劑、有性膠體吸附作用，提高表面活性劑的活性作用等。添機(jī)溶劑 (石油溶劑、鹵代烴類溶劑等)進(jìn)行清洗，其加劑可以起到增溶、抗再沉積、消泡等目的，從而提清洗能力較差，清洗后部件易生銹,通常用于清洗黑高清洗效果。通過(guò)對(duì)各組分的優(yōu)化復(fù)配，確定環(huán)保型色金屬表面的輕度油污和無(wú)機(jī)鹽等污垢。溶劑清洗水基金屬清洗劑以有機(jī)物助洗劑(HX- ZOD、 硼酸劑雖然有很強(qiáng)的清洗能力,很容易清洗金屬表面的污鈉)和復(fù)合表面活性劑(HX-T-1 )作為基本堿性組大量能源，造成環(huán)中國(guó)煤化工分，輔助其它少量添加劑作為基本組成。D)境污j較強(qiáng)的刺激性，長(zhǎng)1.3水基清洗劑取代溶劑清洗劑的意義期接H. CN MH&等疾病。根據(jù)1997①替代破壞臭氧層物質(zhì)的氟里昂類清洗劑，保護(hù)年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)清洗行業(yè)0DS消費(fèi)量為115001。2012/03總第445期| 5I 燃?xì)饧夹g(shù)Gas Technology人類排放的大量0DS類物質(zhì)嚴(yán)重破壞了臭氧層，致1.4水基清洗劑的優(yōu)點(diǎn)使南北極地區(qū)及我國(guó)青藏高原地區(qū)形成了臭氧層空①環(huán)保、安全、ODP (消耗臭氧潛能值)最低為洞，臭氧層破壞的后果將會(huì)引發(fā)白內(nèi)障、皮膚癌，影零， 不破壞臭氧層;響生物化學(xué)循環(huán)圈，建筑物老化等眾多問題，而且氟②無(wú)毒，清洗人員清洗時(shí)接觸，不影響健康;里昂物質(zhì)不僅是臭氧殺手，也能產(chǎn)生溫室效應(yīng)。如繼③化學(xué)穩(wěn)定性、與清洗設(shè)備、清洗對(duì)象各組成材續(xù)使用氟里昂類物質(zhì)，臭氧層會(huì)進(jìn)-步破壞，其后果料相容性好;將是災(zāi)難性的，如果說(shuō)古人“杞人優(yōu)天”貽笑大方,④低表面張力，有優(yōu)良的清洗力;那么今天我們優(yōu)天卻是擺在現(xiàn)實(shí)面前一道緊迫的攸⑤安全性好，不易燃易爆;關(guān)生存的大問題。為了保護(hù)臭氧層，多國(guó)政府1987⑥金屬的緩蝕技術(shù)，表面活性劑復(fù)配技術(shù),以提年簽署了全面禁用ODS《蒙特利爾議定書》,按公約高水基清洗劑清洗效果， 使水基清洗劑達(dá)到或超過(guò)溶發(fā)達(dá)國(guó)家于1996年禁用ODS，發(fā)展中國(guó)家于2010年劑清洗的效果。前全部海汰使用ODS。我國(guó)于1991年6月加入了該議定書，承諾如期淘汰消耗臭氧層物質(zhì)。這3種物質(zhì)截2清洗流程止到1997年12月，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)基本停止使用ODS,從而使我國(guó)成為了目前世界上最大的ODS生產(chǎn)國(guó)和2.1采用清洗工藝消費(fèi)國(guó)，部分國(guó)家已經(jīng)對(duì)我國(guó)生產(chǎn)過(guò)程中使用ODS水基清洗劑循環(huán)清洗工藝。的物質(zhì)禁止進(jìn)口，出現(xiàn)了對(duì)使用0DS產(chǎn)品退貨的情2.2施工步驟及工藝如圖1況,使用ODS類清洗劑嚴(yán)重影響了我國(guó)對(duì)外經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但我國(guó)很多中小企業(yè)仍在用ODS類物質(zhì)作為清洗①施工步驟圖示劑，這種局面阻礙了淘汰進(jìn)程，更影響了履約目標(biāo)的十對(duì)需要清洗的氣化爐進(jìn)行氮?dú)庵脫Q實(shí)現(xiàn)。一拆除或隔離不參與清洗的閥門、儀表和管道等②以水代油，緩解日益嚴(yán)峻的石油危機(jī)，減少火a施工前準(zhǔn)備災(zāi)中毒事故及其它隱患在國(guó)外十幾年前就以水基清洗+連接好氣化爐、藥劑儲(chǔ)罐及循環(huán)系統(tǒng)劑代替清洗用油，只有極少數(shù)工序上還沿用油洗(如+準(zhǔn)備好所需要清洗藥劑油泵油嘴的清洗)。而我國(guó)一-個(gè) 依賴大量石油進(jìn)口的國(guó)家，很多機(jī)械加工、印刷行業(yè)等仍在使用石油類溶劑如汽油、柴油等作為清洗劑，在油料供應(yīng)緊張I 加熱氣化爐水循環(huán)系統(tǒng)至60C-70C,連續(xù)|對(duì)加熱72h的情況下，我國(guó)每年要消耗清洗油約百萬(wàn)t，對(duì)于日益緊缺的石油能源無(wú)疑是巨大的浪費(fèi)?！搁_啟清洗循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)清洗，每隔6h運(yùn)另外，使用溶劑作為清洗劑，嚴(yán)重危害人身健行一次，時(shí)間為2h，總時(shí)間為72h?？?，近幾年來(lái)，有機(jī)溶劑如三氯乙烯類引起的職業(yè)中b.施工中?清洗劑清洗完畢后，排出并收集廢液毒十分常見。現(xiàn)今，中國(guó)已成為世界制造中心，如何+用清水水洗3次4次防范有機(jī)溶劑中毒或爆炸事故更為嚴(yán)峻。③水基清洗劑符合環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證的要求。中國(guó)環(huán)- +收集清洗廢液裝桶封存(帶蓋塑料桶)境標(biāo)志認(rèn)證-俗稱十環(huán)認(rèn)證，表明該產(chǎn)品不僅質(zhì)量合格，而且在生產(chǎn)、使用和處理處置過(guò)程中符合特定的J 重新連接氣化爐各部件，用氮?dú)膺M(jìn)行試壓，環(huán)境保護(hù)要求，與同類產(chǎn)品相比，具有低毒少害、節(jié)中國(guó)煤化工-后正常使用約資源等環(huán)境優(yōu)勢(shì)。因此，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益，還是從.施工環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)的角度來(lái)考慮，發(fā)展以水代油的YHCNMHG綠色工業(yè)清洗劑已到了刻不容緩的地步。圖1施工步驟6 |博券數(shù)據(jù)刊陳帆等.環(huán)保型氣化爐內(nèi)部清洗方案(1)由于部分氣化爐換熱管為不銹鋼材質(zhì)，清3 設(shè)備 清洗效果洗水要求水中含氯離子<25 x 10。(2)清洗劑循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備原則上要求為防爆以我司新城氣化站一臺(tái) 日本神樂1 000kg/h氣化爐型，如為非防爆型，需要現(xiàn)場(chǎng)做好相關(guān)措施(我司采清洗前、后一周高峰用氣作比較(見表5、圖4) 。取辦理動(dòng)火證、循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要求有專門人員現(xiàn)場(chǎng)該臺(tái)氣化爐清洗前、后效兩周平均日氣化量提升監(jiān)護(hù))約28%4。而且從清洗液重量前、后比較，清洗效果2.3施工作業(yè)流程如圖2比較明顯。按照每臺(tái)氣化爐提高20% -30%計(jì)算，理2.4施工步驟及工藝介紹如圖3論提升氣化量可以達(dá)到2000kgh,以每天高峰運(yùn)行時(shí)-→4熱水循環(huán)系統(tǒng)清洗劑儲(chǔ)罐氣化爐本$廢液桶收集排液處理圖2方法: 1.利用氮?dú)鈱饣癄t排空閥置換氣化爐內(nèi)氣體門將設(shè)備內(nèi)殘余液化氣連接到安全目的:排盡殘余燃?xì)鈪^(qū)域燃燒，達(dá)到安全要求。方法: 1、將清洗液進(jìn)人清洗劑儲(chǔ)目的:清洗管壁內(nèi)殘留物循環(huán)清洗罐; 2、開啟循環(huán)系統(tǒng)中國(guó)煤化工驗(yàn)收氣化爐基本清洗干凈，符HCNMHG2012/03總第445期| 7燃?xì)饧夹g(shù)Gas Technology表5氣化量清洗前、后比較表序號(hào)日期清洗前氣化量(kg )清洗后氣化量(kg )2011.1.17002011.1.218872011.26762011.1.229002011.1.36772011.1.238982011.1.4 .6982011.1.248702011.1.5702201.1.258902011.1.6688201.1.26 .879 .2011.1.76902011.1.27886平均88495085清洗前氣化量(kg)800清洗后氣化量(kg)750650 L34圖4氣化量清洗前、后比較表6清洗前、后清洗液總量比較氣化量達(dá)到促進(jìn)生產(chǎn)作用，也在一定程度上增加吸熱清洗前清洗后備注面積有效起到節(jié)能減排效果。清洗劑原液75kg2水50kg約133kg清洗出焦油其他約8kg .總量.125參考文獻(xiàn).間為6h計(jì)算，每年理論總氣化量可以提升4380t, 為1李公藩燃?xì)夤こ蘙J] .北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2002:我司不斷增加的用氣量提供供氣保證。455-4982李耀明，朱勇炬液化石油氣站特種設(shè)備安全管理探討4結(jié)束語(yǔ)[M]煤氣與熱力, 2011; 31(2):B21-B233孟令東,楊軍偉,喬玉林等環(huán)保型水基金屬清洗劑的綜上所述，在液化石油氣生產(chǎn)工藝中，燃?xì)鈿饣兄浦袊?guó)煤化工。爐發(fā)揮及其重要作用(特別是北方寒冷地區(qū)和冬季時(shí)4王用戶用氣量預(yù)測(cè)方候溫度偏低，空溫式氣化器無(wú)法發(fā)揮作用)，根據(jù)使法研fHCNMHG用經(jīng)驗(yàn)建議3年左右對(duì)氣化爐內(nèi)部進(jìn)行清洗，既提高8 |艿殍數(shù)搪