一种重质油垢清洗方法及设备与流程

1.本技术涉及设备清洗技术领域，具体涉及一种重质油垢清洗方法及设备。


背景技术：

2.炼油行业中，多数设备是跟油品接触的，油品在设备表面残留，会影响到设备的检修。油品形成的污垢有轻质油污和重质油垢，轻质油污因其油品性质轻、粘度小，通过水蒸汽吹扫、水洗的办法就可以清除干净。重质油垢通常是由胶质、沥青质或氧化聚合物包裹着焦粉、砂粒、催化剂粉末、盐结晶物、锈蚀物等颗粒状物质形成的混合物，这类污垢具有分子量大、粘度大、粘温性能明显、附着力大的特点，很难通过常规的水蒸气吹扫、水煮的办法清除干净。
3.为了清除这些重质油污垢，目前采取物理和化学等方法，物理上清除有铲除、高压水射流清洗、干冰清洗、pig清洗等方法，化学上清除有碱洗、有机溶剂清洗、烧焦等方法，这些方法虽然会达到清除油性污垢的目的，但都存在一定的缺点。如物理方法存在环境污染大、费事费力、清除效率低的缺点，化学方法存在产生废液量大且处理难度大，成本高、耗时长的缺点。
4.因此，为应对上述技术问题，满足使用需求，现提供一种重质油垢清洗技术。


技术实现要素：

5.本技术提供一种重质油垢清洗方法及设备，将水蒸汽与清洁剂相配合，利用物理清洗和化学清洗相结合的方式，在操作简单的前提下，有效保障清洗效果，解决了现有的重质油垢清洗的办法难度大、成本高、耗时长的技术问题。
6.第一方面，本技术提供了一种重质油垢清洗方法，所述方法包括以下步骤：
7.将水蒸汽与清洗剂按照第一混合温度混合；
8.待所述水蒸汽与所述清洗剂混合获得混合蒸汽后，按照预设的第一清洗气压和第一清洗温度吹扫待清洗设备；其中，
9.所述水蒸汽与所述清洗剂的第一混合温度不低于90℃。
10.优选的，所述第一清洗气压的气压设定范围为0.3mpa～2.0mpa，所述第一清洗温度的温度设定范围为120℃～350℃。
11.优选的，所述清洗剂为醇醚酯类物质，所述清洗剂的hlb数值范围为15～18。
12.优选的，所述醇醚酯类物质在水蒸汽温度350℃下不会发生分解，在水蒸汽温度90℃下会发生雾化现象。
13.优选的，所述醇醚酯类物质为月桂醇醚磷酸酯钾盐。
14.进一步的，利用所述混合蒸汽，按照预设的第一清洗气压和第一清洗温度吹扫待清洗设备之后，所述方法还包括以下步骤：
15.收集清洗后的水蒸汽冷凝液，通过电导率检测仪、orp检测仪或ph检测仪检测冷凝液中的清洗剂的成分，并判断清洗效果。
16.第二方面，本技术提供了一种重质油垢清洗设备，所述重质油垢清洗设备包括：
17.水蒸汽吹扫设备，其用于利用水蒸汽进行清洗工作；
18.注剂泵，其用于向所述水蒸汽吹扫设备注入清洗剂；
19.所述水蒸汽吹扫设备还用于将所述清洗剂与所述水蒸汽混合，对待清洗设备进行清洗；其中，
20.所述水蒸汽与所述清洗剂的第一混合温度不低于90℃。
21.优选的，对待清洗设备进行清洗时的气压设定范围为0.3mpa～2.0mpa，对待清洗设备进行清洗时的温度设定范围为120℃～350℃。
22.优选的，所述清洗剂为醇醚酯类物质，所述清洗剂的hlb数值范围为15～18。
23.进一步的，所述设备还包括：
24.清洗监测装置，其用于收集清洗后的水蒸汽冷凝液，检测冷凝液中的清洗剂的成分。
25.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
26.本技术将水蒸汽与清洁剂相配合，利用物理清洗和化学清洗相结合的方式，在操作简单的前提下，有效保障清洗效果，解决了现有的重质油垢清洗的办法难度大、成本高、耗时长的技术问题。
附图说明
27.术语解释：
28.hlb：hydrophile lipophilic balance，亲水亲油平衡值；
29.orp：oxidation-reduction potential，氧化还原电位；
30.ph：hydrogen ion concentration，氢离子浓度指数。
31.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本技术实施例中提供的重质油垢清洗方法的步骤流程图；
33.图2为本技术实施例中提供的重质油垢清洗设备的使用原理图。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.以下结合附图对本技术的实施例作进一步详细说明。
36.本技术实施例提供一种重质油垢清洗方法及设备，将水蒸汽与清洁剂相配合，利用物理清洗和化学清洗相结合的方式，在操作简单的前提下，有效保障清洗效果，解决了现有的重质油垢清洗的办法难度大、成本高、耗时长的技术问题。
37.为达到上述技术效果，本技术的总体思路如下：
38.一种重质油垢清洗方法，该方法包括以下步骤：
39.s1、将水蒸汽与清洗剂按照第一混合温度混合；
40.s2、待水蒸汽与清洗剂混合获得混合蒸汽后，按照预设的第一清洗气压和第一清洗温度吹扫待清洗设备；其中，
41.水蒸汽与清洗剂的第一混合温度不低于90℃。
42.以下结合附图对本技术的实施例作进一步详细说明。
43.第一方面，参见图1所示，本技术实施例提供一种重质油垢清洗方法，该方法包括以下步骤：
44.s1、将水蒸汽与清洗剂按照第一混合温度混合；
45.s2、待水蒸汽与清洗剂混合获得混合蒸汽后，按照预设的第一清洗气压和第一清洗温度吹扫待清洗设备；其中，
46.水蒸汽与清洗剂的第一混合温度不低于90℃。
47.其中，在具体使用时，即使用水蒸汽吹扫待清洗设备的同时，采用小型注剂泵将重质油垢清洗剂由水蒸汽检漏阀排空口注入到蒸汽中，水蒸汽将清洗剂雾化后携带进入待清洗的设备内；
48.由小型注剂泵调节注剂量的大小，用于控制水蒸汽与清洗剂的混合温度不低于90℃，从而保证清洗剂呈雾化状态进入待清洗设备内。
49.另外，清洗剂可通过小型的隔膜泵、计量泵、柱塞泵、叶片泵、齿轮泵注入到水蒸汽内，且需要保证注入清洗剂装备的出口压力大于水蒸汽进入管道后的压力。
50.需要说明的是，本技术实施例的清洗方法可作用于较为封闭系统的设备，如管道、塔器、换热器、容器、反应器，特别适用于炼油装置，如常减压装置的原油、初底油、常底油、减底油、电脱盐罐、常压塔、减压塔等有重质油品的设备除垢；催化裂化装置的油浆系统设备除垢；延迟焦化装置的原料换热、分馏塔、放空塔等有重质油品的设备除垢；芳烃抽提装置环丁砜溶剂系统的设备除垢；
51.但是，本技术实施例的清洗方法不适用于水蒸汽不能吹扫的开放系统；也不适用于水蒸汽吹扫，但系统温度偏低的密闭或半密闭系统。
52.本技术实施例中，将水蒸汽与清洁剂相配合，利用物理清洗和化学清洗相结合的方式，在操作简单的前提下，有效保障清洗效果，解决了现有的重质油垢清洗的办法难度大、成本高、耗时长的技术问题。
53.需要说明的是申请实施例采用在水蒸汽中投加清洗剂的方法清洗设备内壁及内构件，用水蒸汽作为载体，清洗剂通过水蒸汽携带进入待洗设备内，随着水蒸汽的扩散，清洗剂扩散并附着到待洗设备内壁及内构件表面的油垢上。
54.重质油垢组成主要是由胶质、沥青质或氧化缩合物包裹着焦粉、砂粒、催化剂粉末、盐结晶物、锈蚀物等颗粒状物质形成的混合物。由于胶质、沥青质或氧化缩合物具有粘度大且粘温性能明显的特点，即温度较低时，其粘度大、附着力强，而温度升高时，其粘度和附着力都会显著下降。本发明就是利用水蒸汽的高温特点，用水蒸气做载体将清洗剂携带入待清洗的设备中；
55.因清洗剂具备的亲油-亲水性质，清洗剂与污垢接触后，亲油基团与油垢表面紧密粘结，亲水基团与水蒸气的气相粘结，在清洗剂及水蒸气高温和大流速共同作用下，油垢表
面张力大幅度下降，油垢表面的油污挣脱油垢基团的束缚，进入到气相空间中，大多数重质油污因分子量大，比重大，在其上升通道中与其他被清洗吹脱的重质油污碰撞、冷凝，或在上层内构件便面凝结，形成大的液滴，回落到设备底部，最后在底部排污口排出；
56.只有重质油垢中包裹的极少量的轻质油污，在清洗吹脱后，会一直上升进入到设备的顶部，最后在顶部排空口排出；
57.包裹在重质油垢中的焦粉、砂粒、催化剂粉末、盐结晶物、锈蚀物等颗粒状物质，因其包裹物被吹脱，这些固体颗粒物因其比重较大，会滑落到设备底部，并随流体一道排出。
58.优选的，所述第一清洗气压的气压设定范围为0.3mpa～2.0mpa，所述第一清洗温度的温度设定范围为120℃～350℃；
59.从而使得水蒸汽气压和温度选定的区间值属于最佳值，对于清洗剂溶解和对设备内壁清洗的效果，能够达到最优化的效果。
60.另外，所述水蒸汽与所述清洗剂的混合温度不低于90℃，如此对混合后的溶液温度进行限定，是为了使得清洗剂能够更快的混合溶入到水蒸汽内，发挥清洗剂的药效。
61.优选的，所述清洗剂为醇醚酯类物质，所述清洗剂的hlb数值范围为15～18；
62.如此对醇醚酯类物质的hlb数值进行区间限定，即醇醚酯类物质的亲水疏水平衡值，能够确定醇醚酯类物质在该温度下实现最大溶解。
63.优选的，所述醇醚酯类物质在水蒸汽温度350℃下不会发生分解，在水蒸汽温度90℃下会发生雾化现象；
64.从而通过对醇醚酯类物质在不同温度下，状态的限定，能更好的促进醇醚酯类物质的优越性。
65.优选的，所述醇醚酯类物质为月桂醇醚磷酸酯钾盐。
66.进一步的，利用所述混合蒸汽，按照预设的第一清洗气压和第一清洗温度吹扫待清洗设备之后，所述方法还包括以下步骤：
67.收集清洗后的水蒸汽冷凝液，通过电导率检测仪、orp检测仪或ph检测仪检测冷凝液中的清洗剂的成分，并判断清洗效果。
68.具体操作时，在所述水蒸汽排放末端收集水蒸汽冷凝液。
69.需要说明的是，通过电导率检测仪、orp检测仪、ph检测仪和汽泡检测仪对水蒸汽的电导率、orp值、ph值、起泡性进行检测，当残留检验达到稳定值，可以认为清洗剂已充满待清洗设备，当确定清洗剂已经充满待清洗设备后，即可关闭盛装清洗剂的阀门，停止清洗剂向水蒸汽继续加剂。
70.第二方面，参见图2所示，本技术实施例提供一种重质油垢清洗设备，该重质油垢清洗设备包括：
71.水蒸汽吹扫设备，其用于利用水蒸汽进行清洗工作；
72.注剂泵，其用于向所述水蒸汽吹扫设备注入清洗剂；
73.所述水蒸汽吹扫设备还用于将所述清洗剂与所述水蒸汽混合，对待清洗设备进行清洗；其中，
74.所述水蒸汽与所述清洗剂的第一混合温度不低于90℃。
75.其中，在具体使用时，即使用水蒸汽吹扫待清洗设备的同时，采用小型注剂泵将所述重质油垢清洗剂由水蒸汽检漏阀排空口注入到蒸汽中，水蒸汽将所述清洗剂雾化后携带
进入待清洗的设备内；
76.由小型注剂泵调节注剂量的大小，用于控制水蒸汽与所述清洗剂的混合温度不低于90℃，从而保证所述清洗剂呈雾化状态进入待清洗设备内。
77.另外，清洗剂可通过小型的隔膜泵、计量泵、柱塞泵、叶片泵、齿轮泵注入到水蒸汽内，且需要保证注入清洗剂装备的出口压力大于水蒸汽进入管道后的压力。
78.需要说明的是，本技术实施例的清洗方法可作用于较为封闭系统的设备，如管道、塔器、换热器、容器、反应器，特别适用于炼油装置，如常减压装置的原油、初底油、常底油、减底油、电脱盐罐、常压塔、减压塔等有重质油品的设备除垢；催化裂化装置的油浆系统设备除垢；延迟焦化装置的原料换热、分馏塔、放空塔等有重质油品的设备除垢；芳烃抽提装置环丁砜溶剂系统的设备除垢；
79.但是，本技术实施例的清洗方法不适用于水蒸汽不能吹扫的开放系统；也不适用于水蒸汽吹扫，但系统温度偏低的密闭或半密闭系统。
80.本技术实施例中，将水蒸汽与清洁剂相配合，利用物理清洗和化学清洗相结合的方式，在操作简单的前提下，有效保障清洗效果，解决了现有的重质油垢清洗的办法难度大、成本高、耗时长的技术问题。
81.优选的，对待清洗设备进行清洗时的气压设定范围为0.3mpa～2.0mpa，对待清洗设备进行清洗时的温度设定范围为120℃～350℃；
82.从而使得水蒸汽气压和温度选定的区间值属于最佳值，对于清洗剂溶解和对设备内壁清洗的效果，能够达到最优化的效果。
83.另外，所述水蒸汽与所述清洗剂的混合温度不低于90℃，如此对混合后的溶液温度进行限定，是为了使得清洗剂能够更快的混合溶入到水蒸汽内，发挥清洗剂的药效。
84.优选的，所述清洗剂为醇醚酯类物质，所述清洗剂的hlb数值范围为15～18；
85.如此对醇醚酯类物质的hlb数值进行区间限定，即醇醚酯类物质的亲水疏水平衡值，能够确定醇醚酯类物质在该温度下实现最大溶解。
86.优选的，所述醇醚酯类物质在水蒸汽温度350℃下不会发生分解，在水蒸汽温度90℃下会发生雾化现象；
87.从而通过对醇醚酯类物质在不同温度下，状态的限定，能更好的促进醇醚酯类物质的优越性。
88.优选的，所述醇醚酯类物质为月桂醇醚磷酸酯钾盐。
89.进一步的，该设备还包括：
90.清洗监测装置，其用于收集清洗后的水蒸汽冷凝液，检测冷凝液中的清洗剂的成分。
91.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
92.以上仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。