开车前系统清洗：己内酰胺系统开车前系统清洗实践

欣格瑞开车前系统清洗清洗中心 己内酰胺环己酮装置系统开车前系统清洗实践己内酰胺环己酮装置系统开车前系统清洗实践 李爱兵 刘含雷 陈庆文 1 欣格瑞 山东 环境科技有限公司 山东济宁 272000 摘要摘要 通过海力化工 20 万吨 年己内酰胺环己酮装置系统开车前的清洗成功实践 详细介绍了己内酰胺 环己酮装置系统开车前化学清洗的重要性 清洗单元划分 清洗剂配方 清洗工艺 对于目前国内众 多新建的化工装置开车前清洗具有很高的参考价值 关键词关键词 己内酰胺 环己酮 系统开车前清洗 清洗单元划分 清洗配方 清洗工艺 中图分类号 TK227 3 文献标识码 B The cleaning practices of caprolactam cyclohexanone system before operation Li Aibing Liu Hanlei Chen Qingwen Jining Scientific Green water treatment Co LTD Jining Shandong 272000 China Abstract Through the successful cleaning practice of 200 000tons year caprolactam cyclohexanone system of Hailichemical industry before operation the importance of chemical cleaning of new caprolactam cyclohexanone system the division of cleaning unit formula of cleaning agent and cleaning process is introduced It is a valuable reference for many domestic new chemical plants at present Keywords Caprolactam Cyclohexanone cleaning before operation division of cleaning unit formula of cleaning agent cleaning process 1 概述 己内酰胺是重要的有机化工原料之一 主要用途是通过聚合生成聚酰胺切片 通常叫尼龙 6 切片 或锦纶 6 切片 可进一步加工成锦纶纤维 工程塑料 塑料薄膜 1943 年 德国法本公司通过环己酮 羟胺合成 现在简称为肟法 首先实现了己内酰胺工业生产 目前在已工业化的己内酰胺各生产方法 中 肟法仍是应用最广的方法 其产量占己内酰胺产量中的绝大部分 肟法的工艺流程是采用苯部分 加氢生成环己烯 环己烯水合生成环己醇 环己醇脱氢生成环己酮 氨肟化生产环己酮肟 液相重排 生产己内酰胺产品 随着合成纤维工业发展 对己内酰胺需要量增加 国内外众多化工企业纷纷投资进行已内酰胺的 生产 像日本宇部工业公司 住友化工公司 韩国己内酰胺公司 国内新上马的像中国三鼎控股集团 投资兴建的 100 万吨 年己内酰胺生产线 海力化工 20 万吨 年己内酰胺生产线 鲁西化工 10 万吨 年 己内酰胺生产线等 所有这些新建的装置 其设备及管道等在运输 制作 焊接和安装过程中 不可避免的接触道灰 尘 油脂 焊渣 铁锈污染等 这些杂质的存在可能导致不锈钢表面钝化膜被破坏 从保证耐蚀耐蚀 性出发 开车前进行酸洗钝化是必要的 不锈钢设备制作过程中由于接触到腐蚀性介质 也会造成设 2 备表面有明显的腐蚀痕迹及颜色不均匀的斑痕 因此对不锈钢设备表面的酸洗钝化处理尤为关键 否 则设备表面钝化膜形成不完善 与铁离子接触造成污染 在使用过程中就会出现锈蚀现象 造成运行 介质指标变化 产品质量不合格 等 另外通过化学清洗可以有效地去除系统内的油污 铁锈等污染 物 防止产品在生产过程中的二次污染 防止催化剂中毒和影响产品质量 因此 开车前的清洗为装 置建成后的安全生产并一次性投产成功提供了保障 2 清洗单元划分 己内酰胺装置系统复杂 需清洗的设备 管线众多 材质也不尽相同 因此 需要把整个装置系统 划分为若干清洗单元 以利于清洗过程的实现 划分清洗单元时 根据设备 管道的具体情况确定清 洗回路 利用外加泵站强制循环清洗 确保每条清洗之路都循环均匀 并都有阀门控制流量 遵循低 进高出原则 注意排空 导淋 避免循环死角的出现 对于单体大于 50m3的储罐 采用喷淋循环的方 式 对于小于 50m3的储罐或与装置管道连在一起不能隔离的采用注满强制循环清洗 在海力化工 20 万吨 年己内酰胺装置系统清洗工程中 我们将整个装置系统划分为 7 个清洗单元 分别为 1 氢气缓冲罐系统 碳钢材质 清洗回路为 清洗槽 清洗泵 底部排污 氢气缓冲罐 顶部排空 临时管道 清洗槽 2 加氢系统 哈氏合金材质 3 回路一 清洗槽 清洗泵 临时管线 P 1103A B 工艺管线 K 1102 V 1103 V 1118A V 1121 E 1120 临时管线 清洗槽 回路二 清洗槽 清洗泵 临时管线 P 1103A B 工艺管线 K 1102 V 1103 V 1118A 釜底阀 临时 管线 清洗槽 3 苯脱硫系统 碳钢 奥氏体不锈钢材质 4 清洗回路为 清洗槽 清洗泵 P 1102 E 1105A B C 管层 E 1104 管层 工艺管线 K 1101A K 1101B 工艺管线 E 1105A B C E 1106 壳层 F 1106 V 1110 P 1103A B 临时管道 清洗槽 4 奥氏体不锈钢 回路一 清洗槽 清洗泵 临时管线 P 1307A B 工艺管线 T 1302 工艺管线 P 1307A B 临时 管线 清洗槽 回路二 清洗槽 清洗泵 临时管线 E 1306 1307 1308 管层 E 7324 工艺管线 K 1301 临时管 线 K 1302 工艺管线 T 1302 临时管线 清洗槽 5 水合反应器 奥氏体不锈钢 5 清洗回路为 清洗槽 清洗泵 K 1301 K 1302 顶部 K 1301 K 1302 底部排污 临时管道 清洗槽 6 奥氏体不锈钢 回路一 清洗槽 清洗泵 临时管线 V 1502 T 1501 临时管线 清洗槽 回路二 清洗槽 清洗泵 临时管线 V 1501 工艺管线 V 1503 临时管线 清洗槽 7 催化剂洗涤再利用系统 哈氏合金 奥氏体不锈钢材质 回路一 清洗槽 清洗泵 临时管线 P 1601 工艺管线 V 1601 P 1601 临时管线 清洗槽 回路二 清洗槽 清洗泵 临时管线 P 1602A B 泵 P 1603A B 泵 P 1604A B 泵 工艺管线 V 1602 V 1603 V 1604 临时管线 清洗槽 6 回路三 清洗槽 清洗泵 临时管线 P 1302 工艺管线 V 1602 V 1603 V 1604 临时管线 清 洗槽 3 清洗工艺 1 水冲洗及系统试漏 目的 除去系统中的积灰 泥沙 脱离的金属氧化物及其它疏松污垢 并进行系统检漏 清洗方法 首先 大流量进行冲洗 干净后 将系统加满水后 将泵站切换到正常循环位置 进 行试漏 注意排空导淋 工艺条件 温度 常温 时间 1 2 小时 流量 200m3 h 水冲洗终点 无明显污物为止 2 脱脂 工序目的 除去系统中 管线的各种油污 石墨 防锈油等有机物 清洗方法 系统水冲洗试压后 无泄漏 加入脱脂药 加药时间为 1 小时 按照 管道化学清洗 流程 进行清洗 工艺条件 温度 常温 流量 200m3 h 时间 6 8 小时 药液浓度 NaOH 0 2 0 5 Na2CO3 0 2 0 5 润湿剂 适量 Na3PO4 0 5 0 8 表面活性剂 适量 消泡剂 适量 化验项目 PH 值 碱度 每隔 60 分钟化验一次 终点判断 当碱洗液的碱度趋于平衡 进回液浓度差小于 0 05 时 碱洗结束 3 脱脂后水冲洗 工序目的 除去系统中脱脂后剩余的脱脂残液 清洗方法 大量除盐水冲洗 干净后 按照清洗路线冲洗 工艺条件 流量 200m3 h 时间 2 小时左右 或出水口 PH 小于等于 9 终点判断 排出碱洗液 用大量水冲洗 并定期排污 当排水 PH 值小于 9 用视觉观察冲洗水至透 明无微粒为止 冲洗液的 PH 9 时水冲洗步骤即告结束 注意事项 排放碱洗液时需中和至 PH 6 9 4 酸洗钝化酸洗钝化 奥氏体不锈钢 哈氏合金 工序目的 利用酸洗液与氧化产物 铁锈等进行化学和电化学反应 生成可溶物 以除去设备 管 道表面的污垢并在金属表面形成钝化膜 酸洗钝化是整个清洗过程的关键步骤 清洗方法 系统注水完成后 加入缓蚀剂 循环半小时后加酸 根据材质的不同 选择不同的酸洗 7 剂 如硝酸 柠檬酸 复合酸等 加酸量根据系统总容积而定 药液浓度 酸洗液 5 7 Lan 826 缓蚀剂 0 3 酸洗助剂 0 3 0 5 剥落剂 0 3 0 5 活性剂 0 5 1 还原剂 根据铁离子适量添加 钝化剂 1 1 5 钝化助剂 0 2 0 3 工艺条件 时间 6 小时 温度 常温 化验项目 PH 值 Fe3 Fe2 60 分钟 次 终点判断 酸浓度在一小时内测定结果差值小于 0 1 总铁离子浓度稳定 注意事项 铁离子浓度过高 Fe3 超过 300ppm 时添加还原剂 当总铁和酸浓度稳定 样管干净后再 循环一小时 结束清洗 清洗过程中注意切换各个支路阀门 保证各支路循环均匀 注意排空导淋 酸洗结束后排出酸洗液 用大量水冲洗 并定期排污 当排水 PH 值大于 6 总铁小于 50ppm 用视 觉观察冲洗水至透明无微粒水冲洗步骤即告结束 水冲洗结束后利用公用工程中的氮气将系统内的残 液排除系统并吹扫干燥系统 防止二次生锈 酸洗钝化酸洗钝化 碳钢及碳钢 不锈钢组合系统 工序目的 利用酸洗液与氧化产物 铁锈等进行化学和电化学反应 生成可溶物 以除去设备 管 道表面的污垢并在金属表面形成钝化膜 酸洗钝化是整个清洗过程的关键步骤 清洗方法 系统注水完成后 加入缓蚀剂 循环半小时后加酸 根据材质的不同 选择不同的酸洗 剂 如盐酸 柠檬酸 复合酸等 加酸量根据系统总容积而定 药液浓度 酸洗液 5 7 Lan 826 缓蚀剂 0 3 酸洗助剂 0 3 0 5 剥落剂 0 3 0 5 活性剂 0 5 1 还原剂 根据铁离子适量添加 钝化剂 1 1 5 钝化助剂 0 2 0 3 工艺条件 时间 6 小时 温度 常温 柠檬酸温度 85 95 ph3 5 4 化验项目 PH 值 Fe3 Fe2 60 分钟 次 终点判断 酸浓度在一小时内测定结果差值小于 0 1 总铁离子浓度稳定 注意事项 铁离子浓度过高 Fe3 超过 300ppm 时添加还原剂 当总铁和酸浓度稳定 样管干净后 再循环一小时 结束清洗 清洗过程中注意切换各个支路阀门 保证各支路循环均匀 注意排空导淋 酸洗结束后水冲洗采用水顶酸的方式排出酸洗液 并定期排污 当排水 PH 值大于 6 总铁小于 50ppm 用视觉观察冲洗水至透明无微粒 直接添加氨水调 PH 值至 9 5 10 当回液 ph 稳定后添加钝化 8 剂 钝化助剂 工艺条件 温度 55 65 时间 6 小时 PH9 5 10 钝化结束后利用公用工程中的氮气将系统内的钝化液排除系统并吹扫干燥系统 防止二次生锈 4 清洗效果 设备 槽罐 管道等被清洗的金属表面清洁无污 基本上无残留氧化物和铁锈 无二次浮锈 表面 无油 设备 管道等形成完整的钝化膜 清洗结果符合 HG T2387 2007 工业设备化学清洗质量标准 不锈钢腐蚀试片的腐蚀速率小于 2 g m2 h 腐蚀量小于 24g m2 碳钢腐蚀试片的腐蚀速率小于 6 g m2 h 腐蚀总量小于 72 g m2 清洗质量优良 5 结束语 对于诸如己内酰