化學清洗技術在芳烴抽提裝置應用分析

韓文舉 王麗紅

（1. 朔州師范高等?？茖W校，山西朔州，036000；2. 朔州市第一中學，山西朔州，036000）

目前的芳烴抽提裝置在石油化工領域應用比較多，更多的是被用來從C6以及C7烴類混合物進行高純度的苯、甲苯以及二甲苯等類型的芳烴獲取。這一芳烴抽取裝置的專利商對于這一裝置的規(guī)范要求中，包含了對于這一裝置的有效化學清洗規(guī)定，在完成相應化學清洗工作后，不僅能夠提升水運、油運的工作效率，還能夠有效的提供開車條件，因此，必須要掌握有效的化學清洗方法應用，提升清洗工作效率。

1 化學清洗的主要工作量

在對芳烴抽提裝置的化學清洗過程中，首先應該要保證清洗設備能夠吊裝準備就緒，檢查相關的管線焊接和布置效果，進行塔器系統(tǒng)盲板的隔離，并進行化學清洗和廢液拉運，對于塔器設備進行拆除和恢復，最后在完成全部清洗工作后，將清洗設備拆除完畢。

芳烴裝置中包含了一些專利設備、關鍵轉機以及特殊設備，還有一部分是國內生產的組織配件，其中國內的配套設施以及構件占據主要部分，大約占據整個裝置的85%左右。在芳烴裝置的制造、運輸、貯存、安裝過程中，會產生一定的油污、鐵銹、泥沙、焊渣以及其他機械污染物等，所以，需要對裝置的塔器設備進行定期檢查，如果發(fā)現塔器內壁、格柵等部位的腐蝕情況嚴重，則需要對換熱器進行抽芯打壓，如果出現換熱器列管、管板等腐蝕以及雜質情況比較嚴重，則需要采用有效的化學清洗方法來清洗。因為不及時進行有效清洗，很可能造成污染物對于開車以及生產的影響，造成過濾器堵塞、機泵運轉不暢、操作困難等，影響整體的裝置生產效率，如果裝置內部的銹垢比較嚴重，也會造成溶劑分解問題，變稠或者變黏，導致系統(tǒng)壓力增大，抽提塔底液面不穩(wěn)定，導致整體汽提塔以及回收塔也會發(fā)生變化，這些對于裝置的有效作用發(fā)揮都有不利的影響。對此，需要針對芳烴抽提裝置的循環(huán)系統(tǒng)保持清潔，在裝置開車前需要對于相應部位做好化學清洗，避免上述問題出現。

2 工程概況

2017年，停檢重整裝置芳烴抽提化學清洗劑招標項目的使用功能主要是重整裝置芳烴抽提化學清洗劑。針對這一項目開展化學清洗工作的招標，其主要的服務目標包含以下幾點：① 投標方所提供化學清洗劑用在招標方220萬重整芳烴抽提單元、60萬重整芳烴抽提單元，主要是清除系統(tǒng)內降解溶劑、雜質、積垢，投標方保證清洗效果顯著，設備打開后清潔干凈，可以直接交付檢修，清洗過程不產生其他風險。② 投標方同時對作業(yè)范圍內的設備進行硫化亞鐵鈍化除臭工作，投標方要保證鈍化方式成熟可靠，鈍化效果顯著，設備打開后無味、不發(fā)生硫化亞鐵自燃，所產生的污水符合排放標準。

根據這一招標工程的芳烴抽提化學清洗工作需要，設定相應的清洗流程和方案，為實現有效的化學清洗目標奠定基礎。

3 具體的化學清洗工藝流程

3.1 化學清洗工藝流程

在該化學清洗裝置招標項目中，裝置主要是以C6、C7芳烴混合物為主要原料的，其中裝置中使用了美國UOP公司的環(huán)丁砜抽提專利技術，具體原料中的芳烴和少量非芳烴組分在環(huán)丁砜作用下溶解成富溶劑，這類溶劑從塔底被抽入汽提塔中，在汽提蒸餾作用下將富溶劑中的輕質烴類物質蒸出來，這類輕質烴以及苯基相關水汽提塔一起進行抽提塔回流。汽提塔底芳烴以及環(huán)丁砜溶劑混合物最后被回收到塔中實施分離，相應的回收塔在使用真空精餾方法下實現輕質芳烴輸出，再將芳烴輸送到下一個加工環(huán)節(jié)中，這樣，塔底溶劑返回抽提塔，得以循環(huán)利用。

在這一過程中，抽提塔頂會排出少許環(huán)丁砜溶劑，剩余油在抽余油水洗塔中使用化學水洗來進行溶劑回收，在水洗后非芳烴送出裝置充當副產品，在抽余油水洗塔底出現積水以及汽提塔中出現的少量廢芳烴水都被送到水汽提塔中進行處理，借助汽提法來對于水中所含的輕質廢芳烴物質進行去除，避免因為非芳烴系統(tǒng)聚集造成的芳烴質量受損問題發(fā)生，提升整體芳烴抽提系統(tǒng)的循環(huán)使用效益。

3.2 清洗前準備工作

按照美國UOP公司對于芳烴裝置工藝管線以及儀表流程圖中的相關規(guī)定，針對芳烴抽提系統(tǒng)實施化學清洗，結合該工程中的300單元劃分，可以分成兩個清洗系統(tǒng)，考慮到相應裝置的清洗環(huán)境中的氣密性、換熱器打壓情況、設計變更、施工尾項等情況，具體的清洗系統(tǒng)可以劃分成三個部分，按照化學清洗系統(tǒng)的劃分來看，對于相應系統(tǒng)中不能添加清洗的孔板、調節(jié)閥、過濾器等進行拆除，要保證拆除的部位和相應部件相對應，方便對號復位，保持玻璃板液位計閥門的開合，對于芳烴裝置中和清洗相關的工藝泵進口可以添加盲板隔離，對于相應的塔底浮筒也需要進行拆除和清洗。針對裝置玻璃板液位進行把握，達到近塔位置的情況下，關閉截止閥，并啟動排放閥，要確保法蘭連接外加盲板或是直接將隔離斷開。在化學清洗液進入裝置以前需要按照相應的規(guī)范要求來進行現場檢查，保證符合清洗標準后才能夠安排后續(xù)的清洗工作。

圖1 化學清洗芳烴抽提裝置流程圖

3.3 具體清洗過程

在相應的裝置清洗過程中，需要對于塔器、罐和管線等使用循環(huán)清洗模式，保證清洗液能夠實現有效循環(huán)，借助相應系統(tǒng)部位控制，避免出現氣阻現象，并在相應塔頂部位及排氣閥門安裝。圖1為化學清洗芳烴抽提裝置的具體流程圖。

在開展芳烴抽提裝置的化學清洗過程中，相關清洗人員要把握好具體的化學清洗藥劑的使用以及處理的工藝條件，這樣才能保證藥劑作用能夠最大化發(fā)揮，實現清洗目標。首先需要對于裝置進行脫脂，這里需要使用的藥劑包含了碳酸鈉、磷酸三鈉、潤濕劑、氫氧化鈉這四種藥劑，在脫脂中，需要保證溫度控制在76～85℃，具體的脫脂時間要達到10h。第二步，進行裝置酸洗，需要用到氨水、還原劑、緩蝕劑、檸檬酸等藥劑，酸洗溫度應該控制在74～85℃，基本和脫脂過程中的溫度保持一致，酸洗時間一般要達到8h左右。第三步，進行裝置漂洗，主要藥劑是酸洗過程的還原劑去除后的其他藥劑，漂洗過程溫度要控制在77～81℃，漂洗時間相對較短，一般為2～2.5h即可。第四步，進行中和鈍化，這一過程中需要用到磷酸三鈉、亞硝酸鈉以及氨水，中和反應時間要達到4～5h。這樣就基本完成了整個的化學清洗流程，在這一過程中，需要對于相應的測試參數進行記錄，在脫脂和酸洗過程中要重點對于測試的酸堿度、溫度、Fe2+、Fe3+等參數進行記錄，在清洗中，一般間隔一小時就要取樣一次，在漂洗的過程中，也需要對于測試的酸堿度、溫度、Fe2+、Fe3+等參數進行記錄，取樣間隔時間為半小時一次。在取樣主要來源于不同步驟中的循環(huán)清洗系統(tǒng)的進液以及回液的位置。

完成化學清洗后，要保證裝置內部沒有異味，塔盤和塔壁的金屬本色能夠被看見，塔盤上沒有其他異物。在裝置的溢流堰位置以及人孔位置也沒有異物，不存在塔盤的浮閥卡澀和腐蝕問題，塔器鈍化層膜狀分布均勻。這樣才能保證化學清洗工作達到要求，成功完成清洗任務。

表1 腐蝕速度測試

3.4 清洗結果

表1為在使用化學清洗過程中，相應溶液對于裝置的腐蝕情況檢查。

就此次項目化學清洗的具體流程來看，其主要清洗步驟如下：第一步是進行酸洗，然后是清洗、再進行堿洗、最后是中和清洗和鈍化。在這個化學清洗的過程中，第一步的酸洗、后續(xù)的堿洗、中和以及鈍化清洗后，會產生相應的鈍化液，這些就是生產過程中的廢液產生過程，這一過程中需要進行三次排液，會產生較多的廢液，針對這些產生的廢液，需要反復使用車輛來拉運，作業(yè)風險也相對較大，在具體的清洗過程中，保證清洗系統(tǒng)和工藝流程的科學設計很重要，這樣才能保證相應系統(tǒng)在清洗過程中的流量能夠實現均勻分配，便于對于相應循環(huán)回路進行切換和控制。在具體的清洗工藝以及化學溶劑的使用中，還要確?；瘜W清洗劑的質量，減少對于金屬裝置的腐蝕，這樣才能避免清洗中造成的裝置金屬部位的功能減退，影響整體裝置使用效果。從上表1統(tǒng)計的相關清洗部位的腐蝕速度變化來看，整體腐蝕性比較小，化學清洗中基本沒有對于裝置表面產生明顯的腐蝕影響。

4 總結

針對芳烴抽提裝置實施化學清洗十分有必要，這是裝置作用發(fā)揮，保證水油運輸順利的關鍵，在具體的裝置清洗中，可以采用化學清洗的方法來進行，相應的清洗工作前需要做好充分準備，并能夠安排好清洗流程，把握合理的清洗方法，提升整體清洗效率。