科派（上海）機(jī)電科技有限公司項(xiàng)目部吳洋與中國石油大港石化公司***聯(lián)合車間陶雪共同合作編著的“氣相清洗在常減壓裝置停工中的應(yīng)用”論文收錄于“中國石油和化工”雜志2015年第11期。文章中詳細(xì)介紹了氣相清洗相比較液相清洗和鈍化具有清洗徹底、排污量少、清洗效率高等天然優(yōu)勢(shì)。以下為詳細(xì)內(nèi)容：

氣相清洗在常減壓裝置停工中的應(yīng)用

陶雪吳洋于長(zhǎng)流

中國石油大港石化公司***聯(lián)合車間300280

　　摘要:2014年大檢修常減壓裝置***引進(jìn)氣相清洗技術(shù)，該技術(shù)是在煉廠停工過程中通過吹掃蒸汽將化學(xué)試劑帶入煉油化工裝置中，***終快速、***的去除裝置中硫化亞鐵，硫化氫等物質(zhì)，保證煉油化工裝置無毒、無害、無爆點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)完全凈化。裝置在進(jìn)入蒸塔階段后，首先使用帕拉特恩D742試劑去除重油，然后使用帕拉特恩D740試劑除臭、鈍化，消除裝置中硫化亞鐵和硫化氫、硫醇等有害物質(zhì)。由于試劑直接加入蒸汽中，隨吹掃蒸汽清洗設(shè)備，分布相對(duì)均勻。本文針對(duì)氣相清洗相比較液相清洗和鈍化，經(jīng)過多方面的比較可以看出氣相清洗具有清洗徹底、排污量少、清洗效率高等優(yōu)勢(shì)。由于該技術(shù)剛引進(jìn)國內(nèi)，在現(xiàn)場(chǎng)施工方面需要注意使用方法，***后結(jié)合氣相清洗在常減壓裝置的應(yīng)用情況，提出整改建議及措施。

Summary:It is the first time to use vapour phase chemical cleaning in CDU unit in 2014 TAR.

This technology used in refinery shutdown window.The chemical product was carried to the 

system by steam and eliminate the iron sulfur and hydrogen sulfide to acheive completely 

safety for man in.After deinventorary the Paratene D742 is used when the system start to 

steam out to remove the heavy hydrocarbon. Then use Paratene D740 to eliminate iron sulfide 

and hydrogen sulfide.As the paratene product is carried with steam so it is well distributed 

in system. In this article it mainly compared the advantages of vapour phase chemical cleaning 

with liquid phase chemical cleaning. In the end it list the problem of how to use this 

technology right and suggestions.

　　關(guān)鍵詞:氣相清洗、硫化亞鐵、帕拉特恩試劑　

　　Keywords: vapour phase chemical cleaning， iron sulfide，Paratene product

　　前言

　　中國石油天然氣股份有限公司大港石化分公司常減壓蒸餾裝置設(shè)計(jì)加工能力為500萬噸/年（操作彈性60～120%）。在歷年停工過程中，常減壓裝置面臨換熱流程長(zhǎng)、換熱設(shè)備多、停工吹掃難度大、蒸汽供應(yīng)量不足的問題，同時(shí)操作人員體力消耗大。在檢修階段，塔內(nèi)容器中存在的硫化亞鐵有發(fā)生自燃的幾率，需要進(jìn)行鈍化反應(yīng)去除硫化亞鐵。

　　1、歷年裝置清洗的應(yīng)用情況

　　常減壓裝置在2011年3月停車中，***將重油換熱系統(tǒng)及減壓塔下部填料進(jìn)行柴油化學(xué)清洗，化學(xué)清洗以常壓直餾柴油為溶劑，置換主流程后，系統(tǒng)閉路升溫，通過加入油溶性清洗劑，改變油垢的溶解性能，使之溶解于柴油中，使吹掃過程中裝置操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和換熱設(shè)備再次清理費(fèi)用降低，停工檢修時(shí)間縮短，清洗結(jié)束后，將污油回收，可以重新回?zé)挘档蛽p失。從實(shí)施效果看，由于局部存在盲頭，在死角位置仍有油垢未被清理徹底，在柴油清洗結(jié)束后，仍需要用蒸汽進(jìn)行吹掃。與以往停工效果對(duì)比，檢修中換熱器管束清洗數(shù)量大幅度降低。

　　歷次常減壓裝置停工都對(duì)減壓塔進(jìn)行鈍化清洗，防止減壓塔在施工過程中發(fā)生硫化亞鐵自燃。其過程是在停工蒸汽吹掃完畢后，對(duì)減壓塔進(jìn)行了硫化亞鐵***鈍化清洗，去除硫化亞鐵等易燃物質(zhì)。從減壓塔頂部打入鈍化劑，分別建立減一中、減二中的中段循環(huán)，塔底回收鈍化劑重復(fù)利用。但是在實(shí)施效果上，由于在生產(chǎn)過程中減三填料和過汽化油段腐蝕嚴(yán)重，中段液相回流不能均勻的分布于填料層上，局部沒有反應(yīng)到，因此影響了鈍化的效果。

　　2、氣相清洗的應(yīng)用

　　2014年常減壓裝置***引進(jìn)上海堇辛公司的停工氣相清洗技術(shù)。在使用過程中，裝置降溫降量，主流程基本退油結(jié)束后，進(jìn)入蒸塔階段，首先使用D742試劑去除重油，然后使用D740試劑除臭、鈍化，消除裝置中硫化亞鐵和硫化氫、硫醇等有害物質(zhì)。由于試劑直接加入蒸汽中，隨吹掃蒸汽清洗設(shè)備，分布相對(duì)均勻。相比較液相清洗和鈍化理論上優(yōu)勢(shì)明顯。

　　2.1清洗試劑

　　（1）D742

　　D742是一種溶于水的表面活性劑，可以去除工藝設(shè)備中的重?zé)N類殘留物。D742通過蒸汽帶動(dòng)進(jìn)入裝置中乳化去除工藝設(shè)備金屬表面的重?zé)N類殘留物?；煊蠨742的溶劑可以有效地去除那些單獨(dú)依靠蒸汽或化學(xué)試劑無法處理的重?zé)N類殘留物，D742不含無機(jī)成分而且可以完全溶解在水中并百分百生物降解。

　　（2）D740

　　D740是一種溶于水的表面活性劑，可以去除工藝設(shè)備中的烴類殘留物。D740可以在水中將烴類物質(zhì)微乳化溫和的氧化去除殘留的硫化氫（H2S）和硫化鐵（FeS），也可以降低各類氣體的爆炸下限，控制苯，甲苯，二甲苯。

　　2.2清洗過程

　　裝置開始降溫降量后，常減壓裝置各系統(tǒng)陸續(xù)開始停工退油，主流程引柴油置換，閉路循環(huán)升溫清洗，此過程區(qū)別以往化學(xué)清洗，不進(jìn)行加劑，閉路清洗結(jié)束后退柴油?；就擞徒Y(jié)束后，三塔（閃蒸塔、常壓塔、減壓塔）進(jìn)入蒸塔階段，通過6小時(shí)蒸塔，將主流程內(nèi)需要清洗的裝置（閃蒸塔系統(tǒng)、常壓塔系統(tǒng)、減壓塔系統(tǒng)）溫度提升至100-130℃；條件具備后，進(jìn)入到加劑階段，其中加劑點(diǎn)7處，具體如下圖：

圖-1停工氣相清洗流程示意圖

PIDdrawingofCDU

　　氣相清洗覆蓋區(qū)域和清洗試劑用量如下表：

表-1D742清洗數(shù)據(jù) PARATENE  D742  CLEANING  DATA

表-2D740清洗數(shù)據(jù) PARATENE  D740  CLEANING  DATA

 　　各注入點(diǎn)首先向系統(tǒng)內(nèi)注入D742，乳化系統(tǒng)內(nèi)重油，持續(xù)清洗4小時(shí)，待D742清洗結(jié)束后，更換試劑，使用D740，試劑進(jìn)入裝置后使用專用試紙檢測(cè)清洗情況，持續(xù)清洗12小時(shí)直至清洗結(jié)束。

圖-2停工氣相清洗時(shí)間軸

Vapour phase cleaning timeline

　　常減壓裝置清洗裝置總?cè)莘e大小：4621m3；共使用D742試劑7桶；使用D740試劑17.5桶。

　　3、氣相清洗效果及分析

　　3.1氣相清洗效果

　　（1）氣相清洗主要針對(duì)常減壓裝置內(nèi)的重油以及硫化氫（H2S）、硫化亞鐵（FeS）、輕烴進(jìn)行清洗，經(jīng)過清洗后裝置設(shè)備內(nèi)部無重油、硫化氫等有毒氣體含量為0，現(xiàn)場(chǎng)觀察裝置內(nèi)部換熱器、塔類容器局部有油泥殘留，大部分設(shè)備可以見到裝置內(nèi)壁金屬色澤。如圖-3～6所示。

圖-3減渣（1）-閃底E-1210/3.4

Diagram 3 Reisdue(1)-Flash bottom E-1210/3.4

圖-4減渣（1）-閃底E-1210/1.2

Diagram 4 Reisdue(1)-Flash bottom E-1210/1.2

圖-5脫后-減二E-1206/1.2                                                                    圖-6脫后-減一中E-1218/1.2

Diagram 5 lightlubeoil E-1206/1.2                                                             Diagram 6 EAS-E1218/1.2

　?。?）清洗結(jié)束打開設(shè)備人孔，操作員攜帶儀器檢測(cè)，硫化氫報(bào)警儀無報(bào)警。但是塔類容器的上部清洗效果不佳。中下部由于使用氣相清洗，利用蒸汽較好的流動(dòng)性，可到達(dá)裝置各個(gè)角落，較液相清洗能夠做到均勻分布、凈化徹底。

　　（3）清洗鈍化使用氣相清洗，未產(chǎn)生鈍化廢水等污染物，減輕了污水處理負(fù)荷。統(tǒng)計(jì)配劑用水10.76t，而2012年液相鈍化用水236噸，且鈍化產(chǎn)生的排污廢水需要單獨(dú)處理，增加了后續(xù)處理的費(fèi)用。

　?。?）2014年停工使用氣相清洗技術(shù)總耗時(shí)85小時(shí)，而2012年運(yùn)用柴油化學(xué)清洗和液相鈍化總耗時(shí)99.3小時(shí)，使用氣相清洗后停工較上次節(jié)約14.3小時(shí)，同時(shí)延長(zhǎng)減壓塔蒸塔時(shí)間7小時(shí)。

　　（5）由于本次清洗的裝置沒有同時(shí)停工，這樣客觀的延長(zhǎng)了氣相清洗的施工時(shí)間，每套裝置清洗的具體時(shí)間為：蒸塔及脫前、脫后換熱器清洗時(shí)間20小時(shí)，常壓塔及閃底換熱器清洗時(shí)間20小時(shí)，減壓塔清洗時(shí)間21小時(shí)，由此可見如果裝置可以同時(shí)停工，或盡可能多的將大部分裝置同時(shí)交出，這樣就可以充分利用氣相清洗時(shí)間短、效率高的優(yōu)勢(shì)，大大縮短清洗施工時(shí)間。

　　3.2清洗效果分析

　?。?）加注試劑存在問題

　?、僭噭┘幼⒈脼橛⒏袼魈m隔膜泵，使用0.4MPa非凈化風(fēng)作為動(dòng)力，在背壓超過0.45MPa時(shí)，試劑不能正常加注。而裝置蒸汽吹掃期間，正常進(jìn)裝置蒸汽壓力在0.7MPa以上，為保證試劑正常加注，人為關(guān)小給汽閥降低注劑背壓。由于原油流程換熱器數(shù)量較多，關(guān)小蒸汽給汽閥后，蒸汽線速降低，降低吹掃效果，尤其是流程末端，換熱器存在局部存油泥情況，如圖-7所示：

圖-7閃底-減二中E-1213/3.4

Diagram 7 Flash tower exchangers E-1213/3.4

　　而在塔類容器中，由于蒸汽不足，上部塔盤蒸塔效果也不盡如人意。如圖-8/9。

圖-8 減壓塔減一冷回流分布器側(cè)面

Diagram 8 vacuum tower cold reflux distributor in first

圖-9 減壓塔減一冷回流分布器正面

Diagram 9 vacuum tower cold reflux distributor in first

　　（2）處理經(jīng)驗(yàn)：

　　①選擇更高壓力的隔膜泵，或者使用加壓設(shè)備，提高注射效率使帕拉特恩清洗試劑充分進(jìn)入裝置達(dá)到清洗效果。

　?、趶S家提供足夠的蒸汽，使蒸汽攜帶帕拉特恩試劑達(dá)到裝置各部位，保證清洗質(zhì)量。

　　（2）減壓塔鈍化效果

　　減壓塔鈍化現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)使用HydrionpaperQT-10試紙監(jiān)測(cè)水樣，分析后數(shù)值在300視為合格。在鈍化8小時(shí)候開始***組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，后續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔分別為2h、1.5h、1.5h。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下表所示。

表-3 減壓塔鈍化現(xiàn)場(chǎng)試紙分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

Vacuum tower chemical cleaning checking data

　　從數(shù)據(jù)分析上看，與開塔后檢查結(jié)果相符合，減頂至減一段油垢清洗和鈍化效果均不理想。而數(shù)據(jù)變化的趨勢(shì)，也符合加劑過程正常變化，減壓塔只有一處加劑點(diǎn)，試劑隨進(jìn)料進(jìn)入減壓塔，首先是離進(jìn)料段位置***近的減三段、過汽化油段反應(yīng)合格，隨著時(shí)間的推移，減二、減底采樣位置也陸續(xù)合格。其變化趨勢(shì)如圖-11所示。

圖-11 減壓塔鈍化反應(yīng)趨勢(shì)變化圖 

　　4、氣相清洗與液相清洗比較

　　2014年常減壓裝置經(jīng)過氣相清洗后，比較與以往的液相清洗，包括柴油化學(xué)清洗和液相鈍化，各有優(yōu)勢(shì)，但是氣相清洗更為符合裝置的實(shí)際情況。

　　4.1柴油化學(xué)清洗與氣相清洗比對(duì)

　　在縱向?qū)Ρ壬希９るA段除了關(guān)注停工效率外，更注重檢修階段的安全施工，因此在蒸汽壓力不能充分保證的情況下，同一時(shí)間區(qū)間內(nèi)延長(zhǎng)蒸塔時(shí)間對(duì)安全檢修是一份保證。

　　4.2液相鈍化和氣相清洗鈍化比對(duì)

　　氣相鈍化除了具有液相鈍化無可比擬的優(yōu)勢(shì)，在使用效果、節(jié)能減排上均效果突出，且對(duì)于有限的停工過程而言，停工效率高。

　　5、結(jié)束語

　　總體而言，氣相清洗較以往的停工柴油化學(xué)清洗和液相鈍化具有節(jié)水、反應(yīng)充分的優(yōu)勢(shì)，但是在細(xì)節(jié)上還需要考慮***，在蒸汽壓力略低的情況下，蒸塔的效果不理想，此時(shí)可以考慮多點(diǎn)給汽進(jìn)行氣相鈍化，利用蒸汽擴(kuò)散至各鈍化位置，起到較好的效果。