天然气净化装置空气冷却器化学清洗方法探讨.pdf
《天然气净化装置空气冷却器化学清洗方法探讨.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《天然气净化装置空气冷却器化学清洗方法探讨.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、硫酸工业Sulphuric Acid Industry第 3 期2023 年 6 月No.3Jun.2023天然气净化装置空气冷却器化学清洗方法探讨李杰(中国石油化工股份有限公司中原油田分公司,河南濮阳 457006)摘要:天然气净化装置在运行过程中,出现水解反应器出口的空气冷却器出口物料温度高于工艺控制温度的情况,影响了 H2S 及 CO2的吸收,进而影响了产品天然气的质量。引起空气冷却器换热效率下降的主要原因是冷却器管束内壁结垢,对垢样进行分析,制定了化学清洗方案并进行优化,取得了较好的效果,保证了装置长周期稳定运行。关键词:天然气净化水解反应器空气冷却器化学清洗探讨中图分类号:TE624
2、 文献标志码:B 文章编号:1002-1507(2023)03-0014-03Discussion on chemical cleaning methods for air coolers of hydrolysis reactors in natural gas purification plantsLI Jie(SINOPEC Zhongyuan Oilfield Branch,Puyang,Henan,457006,China)Abstract:During the operation of the natural gas purification device,there was a
3、situation where the material temperature at the outlet of the air cooler of the hydrolysis reactor was higher than the process control temperature,which affected the absorption of H2S and CO2,thereby affecting the quality of the product natural gas.The main reason for the decrease in heat transfer e
4、fficiency of the air cooler is the scaling on the inner wall of the cooler tube bundle.The scaling samples were analyzed,and a chemical cleaning plan was developed and optimized,achieving good results and ensuring long-term stable operation of the device.Key words:natural gas;purification;hydrolysis
5、 reactor;air cooler;chemical cleaning;exploration某天然气净化厂原料为高含硫天然气,(H2S)为 13.0%18.0%,(CO2)为 8.0%10.0%,有机硫()约 340 mg/m3。该厂共建有 6 套天然气联合净化装置,每套净化装置由两个系列的脱硫、脱水、硫黄回收、尾气处理和酸水汽提单元组成。原料气经第一级主吸收塔脱硫后,送入脱硫装置水解反应器脱除 COS,在水解反应器内 COS 与 H2O 反应生成H2S 和 CO2。2021 年 10 月和 2023 年 5 月,分别有2 套联合装置在运行过程中出现水解反应器出口的空气冷却器出口气体温度
6、在 50 左右,高于工艺控制温度 3245 的情况,影响到第二级主吸收塔对 H2S 及 CO2的进一步吸收,进而影响产品天然气的质量。技术人员在当年该装置大检修期间对空气冷却器进行检修,发现管程有结垢现象,这是导致换热效率降低的主要原因。为解决上述问题,技收稿日期:2023-03-20。作者简介:李杰,男,中国石油化工股份有限公司中原油田分公司工程师,主要从事腐蚀防护研究、工艺技改、检 维 修 等 方 面 的 工 作。电 话:13795684167;E-mail:。术人员对空气冷却器内管进行了化学清洗并优化了清洗工艺。1空气冷却器管束内壁垢样分析净化装置检修期间,对水解反应器出口的空气冷却器管
7、束进行检查,发现管束内壁存在淡黄色膏状固体,如图 1 所示。该空气冷却器管束材质为316L 不锈钢,介质为第一级吸收塔脱硫后的天然气及水解反应产生的 H2S 和 CO2,进出口温度分别为 72.5 和 50。15图1固体垢样外观对固体垢样进行成分分析和试验测试,垢样中 w(H2SO4)约 16.6%,有机物(w)约 23.0%,无机盐(w)约 60.4%。EDS 能谱分析结果显示,无机盐中以铝、氧元素为主,其中 w(Al)为 36.03%、w(O)为 40.08%。因水解催化剂载体为三氧化二铝,由此判断垢样中的无机物来源于空气冷却器上游的水解反应器。采用傅里叶红外光谱对有机物进行分析,垢样中的
8、有机物主要有 C19H14O5S 等,主要来源于含硫天然气在水解反应器内未完全水解残余的有机硫。究其原因,主要是由于该套联合装置水解催化剂累计使用时间已超过 8 年的设计使用寿命,造成水解反应效果下降,水解反应器下游管道、空气冷却器管束存在催化剂粉尘、积垢等。2管束内壁的化学清洗为提高空气冷却器换热效率,保证装置高负荷长周期安全运行,延长管线及设备使用寿命,技术人员对管束进行化学清洗。2.1第一次清洗2.1.1清洗方案的确定根据 DL/T 7942012火力发电厂锅炉化学清洗导则、GB/T 251462010工业设备化学清洗质量验收规范的规定,考虑到氨基磺酸适用于多种材质设备管线的化学清洗,对
9、硫酸盐以外的各种硬垢都有效,且水溶解度大,分解挥发性小,毒性低,常温下为结晶固体,易于运输,2021 年第一次清洗空气冷却器时采用氨基磺酸作为主要清洗介质。2.1.2清洗步骤第一次化学清洗的工艺步骤为:水冲洗碱洗碱洗后水冲洗预缓蚀酸洗酸洗后水冲洗漂洗钝化人工清理吹干。1)水冲洗。分系统进行水冲洗,提高流速,边补水边排放,以便冲洗出系统中的杂质。当出水透明无杂物时,结束水冲洗。在进行冲洗时检查临时管线上的焊缝、法兰有无漏点,如有漏点及时处理,以保证清洗过程的正常进行。2)碱洗。碱洗前准备 1 个 2 m3的储水槽,加水后用 0.4 MPa 的低压蒸汽加温至 60,再加入氢氧化钠配制成 w(NaO
10、H)为 0.5%1.0%的氢氧化钠溶液。维持碱洗温度 7080,循环清洗 46 h,每小时测定一次碱浓度和 pH 值。当空气冷却器进出口碱浓度达到平衡时,碱洗结束。碱洗废液中和至 pH 值为 6.09.0,排放至污水处理厂进行处理。3)碱洗后水冲洗。碱洗结束后,再用大流量的除盐水冲洗,冲洗至空气冷却器出口的洗涤水 pH值为 7.09.0。碱洗后水冲洗的废水排放至污水提升池。4)预缓蚀。为避免设备及管线在酸洗时受到H+和 Fe3+腐蚀,酸洗时添加质量分数为 0.2%0.4%的缓蚀剂和质量分数 0.05%0.10%的高价铁离子腐蚀抑制剂,预缓蚀 1 h。5)酸洗。在储水罐中加水,开启蒸汽,将水温升
11、至 50 时加入氨基磺酸,配制成质量分数为5%10%的氨基磺酸溶液,维持酸洗温度 5060,循环清洗 610 h,每小时测定一次酸浓度和总铁离子(Fe3+和 Fe2+)浓度。当空气冷却器进出口酸浓度达到平衡时,酸洗结束。为监测酸洗过程中的腐蚀程度,在酸洗水箱中放置腐蚀指示片,酸洗结束后取出酸洗水箱中的腐蚀指示片,立即用除盐水冲洗,再用 pH 值为 9.5 的氨水浸泡 3 min,取出后放入干燥器内,干燥 2 h 后称量并计算腐蚀速率。酸洗时应密切注意清洗箱的水位及清洗液温度,注意定时排气和排污。酸洗废液中和至 pH 值为 6.09.0时,排放至指定地点。6)酸洗后水冲洗。酸洗结束后,再用大流量
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 天然气 净化 装置 空气冷却器 化学 清洗 方法 探讨
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。