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一种导热油系统清洗方法及效果评价

时间:2015-10-29 11:13来源:www.rhjspx.com 作者:花间一壶酒 点击:
马玲,孔祥军,张振昌,牛春革,李磊 (中国石油克拉玛依石化分公司炼油化工研究院) 摘 要: 导热油长期使用后,导热油系统管线及反应釜夹套内易形成大量油泥、积炭等污垢,影响系统正常使用,需及时进行清洗。针对以上问题,通过斑点试验和离心试验进行了
 

 

马玲,孔祥军,张振昌,牛春革,李磊
(中国石油克拉玛依石化分公司炼油化工研究院)
 
  摘 要:导热油长期使用后,导热油系统管线及反应釜夹套内易形成大量油泥、积炭等污垢,影响系统正常使用,需及时进行清洗。针对以上问题,通过斑点试验和离心试验进行了分散剂加量考察,确定了清洗油添加剂配方为质量比2%分散剂+98%清洗油;以此清洗油配方进行导热油系统清洗,采用分光光度法监测清洗油中油泥含量,建立了导热油清洗效果的评价方法,并对导热油系统清洗过程进行了跟踪评价,结果显示清洗效果良好。
  关键词:导热油;清洗;结垢;效果
 
MA Ling, KONG Xiang-jun, ZHANG Zhen-chang, NIU Chun-ge, LI Lei
(Petroleum Processing & Petrochemical Research Institute of
PetroChina Karamay Petrochemical Company, Karamay 834000, China)
【AbstractAfter long-term use of heat-transfer oil, oil sludge and coke were formed in the heat-transfer oil pipe and reaction kettles, affecting the efficiency of heat-transfer. Aiming at these problems, the dispersant dosage was investigated through spot test and centrifuge test. The heat-transfer oil system was cleaned using the cleanout oil consisting of 2% dispersant and 98% base oil. Sludge amount was detected through spectro-photometry method and the evaluating method of heat-transfer oil system was established. The follow-up evaluation result of the cleaning process showed that the cleaning effect is good.
【Key wordsheat-transfer oil;cleanout;scale;effect
 
  0 引言
  导热油是一种优良的有机载热体。在换热设备系统中以液相循环达到传递热量的目的,是一种新的节能技术。导热油具有高温低压的传热性能,系统可在350℃下常压运行,安全性好,稳定性高,传热性好,运行维修费低,有显著的节能效果(比蒸汽热力系统节能约30%~50%)[1]
  导热油在加热过程中易被氧化,高温下油品酸值增大且变化率较大。其运动粘度逐渐增加,这是由于导热油组分在高温下发生热裂解、热缩聚反应。热裂解反应结果导致生成小分子化合物,使其粘度减少;而热缩聚反应生成高分子产物,使其粘度增大。小分子化合物会有少量挥发,使油品粘度增大,当使用温度在350~400℃时易发生热裂解,在管道、设备内壁生成积炭,影响传热效率,加速传导油老化失效,也使炉体、管道局部过热,损害机械强度危及人身安全。导热油在管道的结垢不同程度地缩小了输油管路的流通面积,增大了摩擦阻力,加大了输送能耗,降低了管道的输油能力,甚至有时还会导致初凝停流等事故发生。此外,导热油产生油垢焦垢可使管壁热阻增加,生产过程能耗增加,设备寿命缩短,垢层也使设备内径变小,物料流动压降增大,收率降低,操作周期缩短,严重影响生产[2]。所以,当热媒炉导热油达到报废标准时,要及时更换并对导热油系统进行彻底的清洗,延长热媒炉的使用寿命。
  导热油的清洗方式一般分为化学方法和物理方法。化学方法是使用合适的化学药剂,使其与污垢发生反应而转化或剥离,从而清除污垢。化学清洗方法中使用的化学清洗剂又可分为无机清洗剂和有机清洗剂。化学清洗法的关键是需要针对污垢的特点选择合适的化学药剂,而对于致密的石墨化积炭垢,由于其化学稳定性,很难找到合适的化学药剂去清洗它。物理清洗是不使用化学药剂的清洗,如高压水射流和转动设备带动旋转的清洁头机械清洗[3]
  2009年,中国石油克拉玛依石化分公司炼油化工研究院针对化工中试装置已经运行8年的导热油系统,进行了热油系统管线及反应釜夹套内沉积物的清洗工作。其操作方法及技术特点是:将旧导热油排净,加入含清洗油添加剂的清洗油对导热油系统进行循环清洗,清洗一定时间后,排掉清洗油(回收利用),对系统进行吹扫后,重新加入L-QC320导热油。本试验建立了导热油清洗效果评价方法、提供了清洗油添加剂配方,并跟踪评价了实际清洗效果。
  1 试验部分
  1.1 方法设计
  将废导热油排空,加入添加清洗剂的清洗油。使系统循环加热至(80±5)℃,清洗剂使结焦分散溶解于清洗油中,检测清洗油中的油泥含量,当油泥含量不再增加时,认为整个系统冲洗完毕,将清洗油排出。
  1.2 建立检测油泥含量方法
  当光线通过某种物质的溶液时,透过光的强度会减弱,因为有一部分光在溶液的表面被反射或分散,一部分光被物质所吸收,还有一部分光透过溶液,即:入射光=反射光+分散光+吸收光+透过光。根据朗伯-比耳定律:溶液对光的吸收程度与溶液的浓度及液层厚度的乘积成正比[4]。分光光度法是利用物质所特有的吸收光谱来鉴别物质或测定其含量的分析检测技术,吸光度是用来衡量光被吸收程度的一个物理量。利用721分光光度计吸光度的测定原理,如果用含清洗油添加剂的清洗油作为“空白”去校正反射、分散等因素造成的入射光的损失,则入射光=吸收光+透过光,从理论上讲用该方法测定清洗油中油泥含量是可行的。
  为验证该方法的可行性、准确性,特按以下条件配制一组不同油泥量的样品,分别用吸光度测定法与浊度测定方法做标准曲线进行比对。表1为实验室条件下配制一定浓度油泥的吸光度、透射比及浊度测定结果。
 

 
图1~图3分别是吸光度测定曲线、透射比测定曲线及浊度测定曲线。
 

 

(责任编辑:花间一壶酒)
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