申请/专利权人：北京乐文科技发展有限公司

申请日：2018-05-09

公开（公告）日：2020-02-07

公开（公告）号：CN108546953B

主分类号：C23G1/06(20060101)

分类号：C23G1/06(20060101);C23C22/48(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.02.07#授权;2018.10.16#实质审查的生效;2018.09.18#公开

摘要：本发明公开了一种加热炉炉管外壁清洗钝化剂，包括：包括：0.3‑0.6wt％缓蚀剂、10‑15wt％有机酸、5‑10wt％无机酸、8‑12wt％表面活性剂、10‑18wt％无机盐、5‑10wt％助剂和余量的水。该清洗钝化剂集除灰垢、除锈、钝化效果于一身，清洁效果好，污垢清除率高，对设备无损伤，使用该清洗钝化剂清洗加热炉以后能够显著降低加热炉排烟温度，提高加热炉热效率。

主权项：1.一种加热炉炉管外壁清洗钝化剂，包括以下组份：0.3-0.6wt％Lan-826、10-15wt％柠檬酸、4-8wt％盐酸、1-2wt％氨基磺酸、8-12wt％十二烷基苯磺酸钠、3-6wt％碳酸钠、3-6wt％碳酸氢钠、4-8wt％亚硝酸钠、5-10wt％助剂和余量的水。

全文数据：一种加热炉炉管外壁清洗钝化剂技术领域[0001]本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种加热炉炉管外壁清洗钝化剂。背景技术[0002]炼油厂加热炉炉管表面在燃烧过程中沉积不同形状的灰垢，灰垢的形成不仅使加热炉的效率降低，能耗增加。更重要的是，炉管表面上的灰垢有较强吸附力，它会吸附烟气中的三氧化二硫，二氧化硫及水蒸气等气体，这些气体被吸附后不断向垢层内部扩散，同时三氧化二硫和二氧化碳在灰垢上与水分别作用生成硫酸盐垢和亚硫酸盐垢以及碳酸盐垢，从而加速炉管的垢下腐蚀，缩短其寿命。同时，炉管内的油和其它介质，因设备长期运行，在炉管内形成油垢，并产生很多杂质污垢，降低了加热炉使用功效。因此，及时清除炉管内壁污垢，清除炉管外壁已沉积的灰垢，保持炉管表面清洁是节约能源，延长炉管使用寿命，提高经济效益的一项重要措施。[0003]加热炉炉管的清洗方式包括拆卸清洗和在线化学清洗。拆卸清洗是将加热炉炉管一根根拆卸下来，逐根清洗，此方法能把炉管外壁清洗干净，但费时费工，需进行拆装，易对设备造成损伤，并且在清洗过程中需要对每根管进行单根清洗，用时长，不利于检修周期的时间安排。在线化学清洗采用喷淋循环方式，对炉管外壁进行除锈、除灰垢和防止炉管表面氧化产生腐蚀的钝化处理。清洗药剂沿炉管外壁管与管之间缝隙处流入与管壁上的污垢反应，清洗过程不留死角。在线化学清洗，使用集除锈、除灰垢、钝化等为一体的炉管清洗剂，清洗时间短，清洗彻底，能够保证检修施工的工期统筹要求。所以采用化学清洗的方式对加热炉管进行除垢处理，是一个很好的清洗方式。然而，目前常用的加热炉炉管清洗剂存在清洗液的设备腐蚀、清洗效率低、清洗效果不理想等问题。发明内容[0004]为了解决现有加热炉炉管清洗钝化剂的缺点，本发明提供了一种清洗高效、省时、无腐蚀的加热炉炉管钝化剂。[0005]—种加热炉炉管外壁清洗钝化剂，包括以下组份或由以下组份组成:0.3-0.6wt%缓蚀剂、l〇_15wt%有机酸、5-10wt%无机酸、8-12wt%表面活性剂、10-18wt%无机盐、5-10wt%助剂和余量的水。[0006]根据本发明的优选实施方式，所述清洗钝化剂包括以下组份或由以下组份组成：0.3-0.6¥七％1^11-826、10-15¥七％柠檬酸、5-10¥七％无机酸、8-12¥七％十二烷基苯磺酸钠、1〇-18¥1:%无机盐、5-1〇¥1:%助剂和余量的水。[0007]根据本发明的优选实施方式，所述无机酸为盐酸和或氨基磺酸。在一个优选的实施方式中，所述无机酸为盐酸和氨基磺酸。[0008]根据本发明的优选实施方式，所述无机盐为碳酸钠、碳酸氢钠和亚硝酸钠，优选地，碳酸钠和碳酸氢钠的质量比为1:1-1.5，优选1:1-1.2，例如，碳酸钠和碳酸氢钠的质量比可以为1:1、1:1.15、1:1.18、1:1.2。在一个优选实施方式中，碳酸钠和碳酸氢钠的用量之和大于亚硝酸钠的用量。[0009]根据本发明的优选实施方式，所述助剂选自苯甲酸钠、水杨酸钠、烟酰胺和乙酰胺中的一种或多种。本发明中添加的助剂的目的在于增加清洗钝化剂中各种组分的溶解性，使各种组分混合后形成均一的混合溶液。[0010]根据本发明的优选实施方式，所述清洗钝化剂包括以下组份或由以下组份组成：0·3-0·6wt%Lan-826、I〇-15wt%朽1檬酸、4_8wt%盐酸、I_2wt%氨基横酸、8-12wt%十二烧基苯磺酸钠、3_6wt%碳酸钠、3-6wt%碳酸氢钠、4-8wt%亚硝酸钠、5-lOwt%助剂和余量的水。[0011]根据本发明的优选实施方式，所述清洗钝化剂中，Lan-826的用量可以为0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%以及它们之间的任意值。[0012]根据本发明的优选实施方式，所述清洗钝化剂中柠檬酸的用量可以为10wt%、llwt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%以及它们之间的任意值。[0013]根据本发明的优选实施方式，所述清洗钝化剂中盐酸的用量可以为4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%以及它们之间任意值。[0014]根据本发明的优选实施方式，所述清洗钝化剂中氨基磺酸的用量可以为lwt%、1.2wt%、1.4wt%、1.6wt%、1.8wt%、2wt%以及它们之间的任意值。[0015]根据本发明的优选实施方式，所述清洗钝化剂中十二烷基苯磺酸钠的用量可以为8wt%、9wt%、10wt%、llwt%、12wt%以及它们之间任意值。[0016]根据本发明的优选实施方式，所述清洗钝化剂中碳酸钠的用量可以为3wt%、4wt%、5wt%、6wt%以及它们之间任意值。[0017]根据本发明的优选实施方式，所述清洗钝化剂中碳酸氢钠的用量可以为3wt%、4wt%、5wt%、6wt%以及它们之间任意值。[0018]根据本发明的优选实施方式，所述清洗钝化剂中亚硝酸钠的用量可以为4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%以及它们之间任意值。[0019]根据本发明的优选实施方式，所述清洗钝化剂中助剂的用量可以为5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%以及它们之间任意值。[0020]在本发明的一个优选实施方式中，所述清洗钝化剂包括以下组份或由以下组份组成:0·5wt%Lan-826、13wt%梓檬酸、5·6wt%盐酸、1·4wt%氨基磺酸、IOwt%十二烧基苯磺酸钠、3wt%碳酸钠、3wt%碳酸氢钠、5wt%亚硝酸钠、5-7wt%助剂和余量的水。[0021]本发明中，Lan-826是一款性能优异的酸洗缓蚀剂，适用于多种有机酸、无机酸的化学清洗，具有优良的抑制钢在酸洗时吸收氢的能力和抑制Fe3+加速腐蚀能力，缓蚀性能突出，气味小，稳定性能更持久。[0022]根据本发明的优选实施方式，在所述清洗钝化剂中，有机酸的用量需要大于无机酸的用量，优选有机酸与无机酸的用量之比为（1.5-2.2:1，优选为（1.7-2:1，如有机酸与无机酸的用量之比可以为1.7:1、1.8:1、1.85:1、1.9:1、2:1等。[0023]根据本发明的优选实施方式，当无机酸中盐酸与氨基磺酸的用量为2-5:1，，例如2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1，优选3.5-4:1时所获得的清洗钝化剂的清洗效果更好。控制有机酸与无机酸的用量以及无机酸中盐酸和氨基磺酸的用量之比，各种酸之间显示出协同作用，与Lan-826共同作用，显示出优异的清洗钝化效果，能显著提高清洗钝化剂的清洗率，缩短清洗时间。[0024]本发明另一方面还提供了所述加热炉炉管外壁清洗钝化剂在清洗加热炉炉管中的应用。[0025]根据本发明的优选实施方式，所述加热炉是以重油、天然气为燃料的加热炉。[0026]根据本发明的优选实施方式，将所述清洗钝化剂稀释10-20倍配制成清洗液，使用该清洗液清洗石油化工设备。[0027]根据本发明的优选实施方式，所述清洗钝化剂在20°C时的密度为0.90-1.30gcm3。[0028]加热炉炉衬为浇注料或耐火砖，不能使用浸泡或者低进高出使设备充满清洗液的方法进行清洗，只能对设备进行喷淋清洗。为了保证清洗效果，采用预清洗和清洗、冲洗相结合的清洗方式，并对清洗残液沉降后排放，以防垢物堵塞下水道。[0029]预清洗采用清洗分配器将清洗剂喷淋在炉管外壁表面，使清洗剂逐步湿润污垢表面，并渗透到污垢内部，从而使污垢疏松并易于溶解，并且通过预清洗将管外壁表面浮尘和松动污垢清除。预清洗过程一般按上、下对冲的清洗方式进行，用清洗分配器对上排炉管人孔外操作）、下排炉内操作炉管进行清洗，其中对上排炉管清洗时，可同时打开几个人孔，把清洗分配器深入炉内清洗各个角度，以达到清洗操作的全面性。[0030]预清洗完成后用所述加热炉炉管清洗钝化剂循环喷淋清洗加热炉炉管外壁，使清洗钝化剂充分浸透外壁垢物，利用清洗钝化剂的分散、溶解、剥离性能，使污垢分散、溶解在清洗液中并随之流出，从而将炉管外壁的硬质灰垢、氧化层清除干净，并在管外壁形成防腐钝化膜。[0031]清洗完成后，使用水冲洗炉管，将炉管表面的清洗钝化剂冲洗干净。[0032]本发明提供的清洗钝化剂具有如下优点：[0033]该清洗钝化剂集除灰垢、除锈、钝化效果于一身，能有效减少污水排放量，且能够缩短清洗时间，单台加热炉炉管外壁的清洗时间约为8_12h。并且该清洗钝化剂除灰垢、除锈效果好，能除去98%的灰垢和锈蚀物。另外，清洗温度在20-30°C之间，清洗条件温和。[0034]该清洗钝化剂为弱酸性，对设备、人身腐蚀性小，对碳钢、不锈钢、铜、铝等多种金属的腐蚀约为l_2gm2·h，小于工业设备化学清洗质量标准HGT2387—2007规定要求。[0035]使用本发明提供的清洗钝化剂侵袭加热炉炉管外壁后，能够使加热炉排烟温度与清洗前相比降低10°C-40°C，加热炉热效率提高2%以上，并能够减少燃油、燃气的使用量。具体实施方式[0036]以下结合实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不受下述实施例限定。[0037]实施例1[0038]一种加热炉炉管外壁清洗钝化剂，以质量计，包括0.5%LAN-826、13%柠檬酸、5.6%盐酸、1.4%氨基磺酸、10%十二烷基苯磺酸钠、3%碳酸钠、3%碳酸氢钠、5%亚硝酸钠和6%苯甲酸钠和余量的水。将各组分按照上述比例进行混合，得到加热炉炉管外壁清洗钝化剂。[0039]使用上述清洗钝化剂清洗某化工厂废弃的加热炉炉管外壁残片，该炉管外壁布满黑色、棕褐色的污垢，采集垢样分析，确定污垢为碳酸盐、硫酸盐、氧化铁和少量的灰垢。结果见表2。[0040]实施例2-14[0041]实施例2-14与实施例1相同，只是改变柠檬酸、盐酸、氨基磺酸、十二烷基苯磺酸钠、碳酸钠和碳酸氢钠的用量，实施例2-14中各组分的用量见表1。用所配置的清洗钝化剂清洗加热炉炉管外壁残片，结果见表2。[0042]对比例1[0043]同实施例1，区别在于使用等质量的硫酸代替盐酸。[0044]对比例2和3[0045]同实施例1，区别在于分别使用等质量的草酸和酒石酸代替柠檬酸。[0046]对比例4[0047]同实施例1，区别在于使用等质量的碳酸氢二钠代替碳酸氢钠。[0048]表1[0049][0051]表2[0052][0053]实施例15[0054]按照实施例1的配方配制20吨清洗钝化剂。[0055]将所述硫化亚铁清洗钝化剂与水以质量比10:90的比例混合，搅拌均匀形成清洗液，用所述清洗液对某化工厂的常减压车间F-Ol常压炉对流段换热面积390m2、F-01常压炉预热器换热面积1500m2、F-02减压炉对流段换热面积284m2和F-02减压炉水热媒换热面积684m2进行炉管外壁除灰，除垢化学清洗钝化，单套装置清洗钝化时间8h。清洗施工结束后，打开设备检查，炉管表面非常干净，露出金属本色，透光率达到98%，达到了清洗要求，除垢率达到98%以上，洗净率均达到98%以上，清洗钝化过程中未对被清洗的设备造成损伤。清洗后的装置开工后常压排烟温度由清洗前的150°C降至110_120°C，减压炉排烟温度由清洗前的160°C下降至120°C左右，能够有效的节能。[0056]实施例16[0057]按照实施例1的配方配制6吨清洗钝化剂。[0058]将所述硫化亚铁清洗钝化剂与水以质量比10:90的比例混合，搅拌均匀形成清洗液，用所述清洗液对中石油广西石化公司的2#炉空气预热器管外壁进行清洗，清洗前，预热器管壁布满污垢，清洗时间为6h。[0059]清洗后预热器管表面清洁，露出光亮的金属本色，表面无残留灰垢，预热器管表面形成良好的钝化保护膜，金属表面没有出现点蚀，未给被清洗的设备造成损害，清洗后2#炉的排烟温度降低了15_20°C，有效的节能。[0060]应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

权利要求：1.一种加热炉炉管外壁清洗钝化剂，包括以下组份或由以下组份组成:〇.3-0.6wt%缓蚀剂、10-15wt%有机酸、5-IOwt%无机酸、8-12wt%表面活性剂、10-18wt%无机盐、διό#%助剂和余量的水。2.根据权利要求1所述的清洗钝化剂，其特征在于，所述清洗钝化剂包括以下组份或由以下组份组成:0·3-0·6wt%Lan-826、10-15wt%柠檬酸、5-10wt%无机酸、8-12wt%十二烷基苯磺酸钠、10-18wt%无机盐、5-1Owt%助剂和余量的水。3.根据权利要求1或2所述的清洗钝化剂，所述无机酸为盐酸和或氨基磺酸。4.根据权利要求1-3中任一项所述的清洗钝化剂，其特征在于，所述无机盐为碳酸钠、碳酸氢钠和亚硝酸钠，优选地，碳酸钠和碳酸氢钠的质量比为1:1-1.5，优选1:1-1.2。5.根据权利要求1-4中任一项所述的清洗钝化剂，其特征在于，所述助剂选自苯甲酸钠、水杨酸钠、烟酰胺和乙酰胺中的一种或多种。6.根据权利要求1-5中任一项所述的清洗钝化剂，其特征在于，所述清洗钝化剂包括以下组份或由以下组份组成:0·3-0·6wt%Lan-826、10-15wt%梓檬酸、4_8wt%盐酸、l_2wt%氨基磺酸、8-12wt%十二烷基苯磺酸钠、3-6wt%碳酸钠、3-6wt%碳酸氢钠、4-8wt%亚硝酸钠、5-lOwt%助剂和余量的水。7.根据权利要求1-6中任一项所述的清洗钝化剂，其特征在于，所述清洗钝化剂包括以下组份或由以下组份组成:〇·5wt%Lan_826、13wt%梓檬酸、5.6wt%盐酸、1.4wt%氨基磺酸、IOwt%十二烷基苯磺酸钠、3wt%碳酸钠、3wt%碳酸氢钠、5wt%亚硝酸钠、5-7wt%助剂和余M的水。8.权利要求1-7任一项所述的加热炉炉管外壁清洗钝化剂在清洗加热炉炉管中的应用。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述加热炉是以重油、天然气为燃料的加热炉。10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，将所述清洗钝化剂稀释10-20倍配制成清洗液，使用该清洗液清洗石油化工设备。

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