化肥厂尿素加热器和汽提塔清洗
一、设备概况和清洗技术特点
1。污垢概况
化肥厂的尿素加热器和二氧化碳汽提塔为列管式换热器,列管材质为不锈钢或钛材,设备运行时,管内通过被加热的合成尿液混合物介质,管间通过加热蒸汽。设备运行一段时间后,管内壁积结了一层致密坚硬、呈灰黑色和红色相间的工艺性污垢,影响加热效率和正常的生产工艺过程,使尿素生产能耗上升,产量下降,增大生产成本。用传统的机械桶刷或高压水枪冲洗法处理,清洗效果很差。该污垢在常规的各种工业清洗剂中极难溶解。污垢在加热管内呈两端薄、中间厚的分布规律。
2。清洗技术特点
由兰州华荣清洗防腐工程有限公司提供的清洗技术,彻底攻克了尿素加热器和二氧化碳汽提塔工艺污垢的清洗难题,能有效清洗设备内的污垢。用本技术清洗尿素设备,具有清洗速度快、效果好、除垢彻底、不伤设备的特点,清洗过程不锈钢的腐蚀率小于1g/m2·h,接近于0。清洗后的加热管和管板表面干净明亮,恢复不锈钢原有本色,传热性能可完全恢复到设备原有设计指标。
二、清洗质量标准和过程监控
1。清洗质量标准
(1)腐蚀率:小于1g/m2·h(工业设备化学清洗国家标准规定不大于6g/m2·h)。
(2)洗净率:大于95%(工业设备化学清洗国家标准规定大于80%)。
2。清洗过程的化学监控
(1)腐蚀率监控采用现场挂片失重法测定。监测试片材质与被清洗设备相同,按HG/T5323-1985标准要求加工,监测时间同清洗时间。
(2)清洗时间与终点监控:采用氧化还原法测定总铁变化,并监测压力和温度。
三、清洗工艺条件及步骤
(一)清洗工艺条件
操作压力:6~12kg/cm2;
操作温度:130℃~135℃;
蒸汽压力:4~6kg/cm2;
升温速度:120℃前,2~3℃/分钟;
120℃后,1℃/分钟;
清洗液pH:3~5(用氨水调整)。
(二)清洗步骤
1。配置临时清洗管路,将腐蚀监测试片挂入加热器封头内(在封头内侧电焊一根焊条,将试片固定在焊条上)。
2。系统注满清水,加压试漏。
3。热水冲洗:启动加药泵,将阀门切换到系统2工作状态。用蒸汽将系统水加温至60~70℃,循环冲洗0。5h,排去冲洗水。
4。预处理剂溶解表层有机质:在配液箱中加入3%氢氧化钠和3%预处理剂,加温至60~70℃,用加药泵循环清洗0。5~1小时,排去废液,清水冲洗至pH值为7。
5。除垢清洗
① 将系统水温加热到60~70℃,,配液箱循环水位保持在最低液位;
② 配液箱中依次加入清洗剂,催化剂等。升温至60~70℃,搅拌至清洗剂完全溶解,用氨水将清洗液pH值调整到3~5。继续升温至80~90℃。
③ 将系统阀门切换到系统1工作状态,封闭系统,关闭加药泵,并同步启动循环清洗泵。
④ 开启蒸汽控制阀给系统匀速升温,升温速度控制在:120℃前2~3℃/分钟;120℃后1℃/分钟。系统压力保持在0。6~1。2MPa范围(监测压力表,当表压超过1。2MPa时,立即关停循环泵,同时开启降压阀排气降压,压力降至0。6MPa以下时,停止排气,重新启动循环泵)。
⑤ 当系统温度升至130℃后,关闭加热蒸汽阀,使清洗液温度保持在130~135℃范围清洗。
⑥ 每隔1h从取样阀采样分析清洗液总铁含量变化,当总铁大于30000ppm时(约需3~4小时),本次清洗达到终点。
⑦ 关闭循环清洗泵,开启降压阀排气,将系统压力降至0。3MPa以下,废液至排污阀排至污水管道。
⑧重复(1)~(7)步骤,直至将垢除净(最后一次清洗总铁含量小于10000ppm)。
6。水冲洗:开启加药泵,将系统阀门切换到系统2工作状态,注满清水冲洗至出水澄清。
7。钝化处理:配液箱中加入0。4%Lan 826缓蚀剂,循环均匀后缓慢加入5%硝酸混合均匀,控制温度在50 ℃以下,循环半小时后排去。
8。水冲洗至出水PH值为6~7。
9。排空,拆除临时管线,恢复设备运行系统,检查验收。
四、质量保证与安全注意事项
1。清洗期间水、电、汽不得中断,蒸汽压力不得低于0。4MPa。
2。清洗期间循环泵密封容易泄漏,应备有机械密封随时维修更换。
3。所有焊口、阀门及连接部位在清洗压力下应严密无泄漏。
4。电路接线及开关均符合连接要求,既方便操作,又安全可靠。
5。温度计、压力表、蒸汽阀门要设专人监测和操作,操作人员不得擅自离岗。
6。如加热器上部无缓冲罐,清洗液温度升至120℃后,系统压力上升速度很快。为保证安全,需设专人在降压阀和压力表处值班,当压力超过1。2Mpa时立即停泵、排气、降压。
五、应用业绩
1。内蒙古天野化工公司
2。兰州石化公司化肥事业部
3。九江石化化肥作业部
4。镇海石化化肥厂
5。渭南化肥厂
附:尿素设备化学清洗过程控制分析方法(总Fe分析法)
1。试剂、药品:
a。EDTA标准溶液:0。05mol/L;
b。磺基水杨酸: 10%水溶液;
c。氨水: 分析纯,25%;
d。硫酸: 分析纯,96%;
e。高锰酸钾: 化学纯,3%。
2。分析方法:
取1mL样品,加入250mL三角烧瓶中,加入0。8mL浓硫酸,在电炉上加热至30~40℃,滴加高锰酸钾溶液,至紫色不再退去(淡紫色),用蒸馏水稀释至50mL,滴加浓氨水将pH值调至2,加入5滴磺基水杨酸指示剂,用EDTA滴定到溶液由黑紫色变为黄亮色,记下消耗的EDTA mL数。
3。计算总铁含量:
总Fe (%) =56MV/1000G×100
式中:
56-Fe的原子量;
M-EDTA浓度,mol/L;
V-滴定消耗的EDTA体积,mL;
G-试样重量,取近似值1g/mL。
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