化学清洗对裂解炉热效率的影响研究

化学清洗对裂解炉热效率的影响研究化学清洗对裂解炉热效率的影响研究康龙,马鹏飞,唐盛明(1.兰州石化公司,甘肃兰州730060;2.中国兵器科学研究院宁波分院,浙江宁波315103)摘要:本文利用化学清洗的方法对乙烯裂解炉对流段翅片管柬表面的积灰进行了清除,降低了裂解炉的排烟温度,提高了对流段管柬的导热性能,从而提高了裂解炉的热效率.关键词:对流管柬;化学清洗;表面积灰;翅片管;热效率中图分类号:TQ02文献标志码:AResearchonChemicalCleaningtoHeatEfficiencyofEthyleneFurnaceKANGLong,MAPengfei,TANGShengming(1.PetrochinaLanzhouPetrochemicalCompany,Lanzhou730060,China;2.NingboBranch,OrdanceScienceInstituteofChina,Ningbo315103,China)Abstract:Sweptawayaccumulatedashofconvectionfragmentwingspipessurfaceofethylenefurnacefromstovebyusingchemicalcleaningmethods,reducedthedischargingsmoketemperatureofethylenefurnace,whichincreasedtheheatconductionpropertiesofconvectionpipes,andethylenefurnaceheatefficiency.Keywords:Convectionpipe,Chemicalcleaning,Surfaceaccumulatedash,Wingspipe,Heatefficiency裂解炉是乙烯装置的主要耗能设备,具有物流量大,停留时间短,加热温度高,设备表面积大等特点.采取适当措施提高裂解炉的热效率尤显重要,同时合理回收利用对流段的烟气余热也不容忽视.对流段管束的表面清洁度直接影响换热效率,如果积灰过多,换热效果变差,烟气温度上升,裂解炉热效率下降,因此必须及时清除炉管表面的积灰.对流段管束一般为水平布置,且部分炉管外壁带有翅片,长期使用后,翅片管束表面均会出现积灰和结渣现象,灰渣的集结增大了对流传热的阻力,影响传热效果,严重时还会影响裂解炉的安全运行.目前,清除对流段管束表面积灰的方法有很多种,但大多采用物理方法加以处理.中国石油兰州石化公司24万t/a乙烯装置老区共有2台S&w公司的高温,短停留时间及超选择性裂解炉.近年来,由于裂解炉无专用蒸汽吹灰器,每次吹灰都是使用临时管线进行,吹扫不均匀,部分区域无法吹到,吹灰效果差,造成其对流段盘管积灰,结垢严重,热效率大幅下降.2008年8月对裂解炉对流段盘管进行化学清洗,取得了较好的效果.1裂解炉对流段盘管需要清洗的原因裂解炉原设计排烟温度为152.而在实际生产裂解时排烟温度为210.造成这一状况的主要原因是裂解炉在运行过程中,烟气中的焦油,硫化物,矿物质粘附在炉管表面和翅片之间,加之烟气对炉管有一定的腐蚀,长时间运行后,炉管表面和翅片之间积灰和污垢越来越多,造成翅片管传热效率降低,对流段管组从烟气中吸取的总热量下降,最终导致烟气温度升高,燃料气用量增加,裂解炉的热效率大幅下降,装置的能耗,物耗增加.由于I临时的蒸汽吹灰器使用效果较差,每次吹灰完毕虽然裂解炉排烟温度能够降低510,但运行很短周期后排烟温度又会回升到原来的状态.由于裂解炉对流段盘管积灰和结垢问题已经成为制约其热效率,节能及长周期运行的重要因素,因此要对裂解炉对流段盘管进行化学清洗.2化学清洗方法裂解炉辐射,对流段炉衬为耐火砖和陶瓷纤维,不能接触水,同时炉管排列层数多,因此不能采用浸泡或低进高出的循环清洗方式,只能选用喷淋清洗的方式.而喷淋清洗存在的最大问题就是清洗液与污垢接触时间短,且容易出现清洗死角.特别是炉管排列层次多(26层),污垢较厚时,清洗效果难以保证.因此采用以分散剂,剥离剂为主剂,渗透剂,润湿剂,缓蚀剂为辅剂的清洗配方,使用专用工具和喷头对裂解炉对流段盘管进行高效,快捷的清洗,解决了一般清洗方式带来的效果差,腐蚀率高及衬里损坏,费用高等问题.清洗过程中如何保证好炉内对流段,辐射段衬里不被损坏,也是炉管清洗中一个较为关键的问题.清洗时使用专用喷头,该喷头能均匀定向喷射清洗液,清洗液不会喷溅到炉衬表面;对流段模块间炉墙衬用硬质塑料布保护,严格控制清洗液的流量,控制?72?新技术新工艺?热加工工艺技术与材料研究2011年第4期清洗液在平稳,缓慢的流动状态,确保清洗液不与炉衬接触,对流段底部铺设防水硬质塑料布,使得对流段和辐射段完全隔开,清洗液不与辐射段接触,5Lfl迅速排出流入污水系统中.图1是清洗的简单流程图.图1清洗流程图3清洗前准备由于炉管排列层数多,并且污垢较厚,为保证其清洗效果,将在各模块顶部分别安装喷淋装置,对各模块自上而下分别进行喷淋清洗,同时在各模块间的空隙处(蒸汽吹灰机附近)均开2个人孔(500mm600ram),人孔间距为3m,便于安装喷淋装置及观察污垢清除情况.喷淋清洗仅是对炉管的清洗方式作了选择,但这种方式也存在清洗液与污垢接触时间短,易出现清洗死角等缺陷,因此必须使用高效,快速的清洗配方才能达到满意的清洗效果.经过对现场取得的样品的多次试验,确定了以分散剂,剥离剂为主剂,渗透剂,润湿剂,缓蚀剂为辅剂的专用清洗剂.清洗液由净洗剂(酰胺类),油分散剂(烷基苯磺酸钙),酸洗缓蚀剂,还原剂(十二烷基苯磺酸钠),表面活性剂,高效有机硅消泡剂,螯合剂(EDTA二钠)及水配制而成,该清洗液具有优良的渗透和润湿性能,能够逐步渗透到污垢内部,使污垢疏松便于溶解,同时借助其剥离作用将污垢从传热管表面剥离,均匀地分散到清洗液中.4清洗清洗前首先检查对炉衬的保护是否到位,有无渗漏发生,确认无渗漏后才能开启清洗泵,计量加入炉管外表面专用清洗剂,对第1对流模块自上而下连续喷淋清洗4h,每隔30min横向移动清洗喷头一次,每次移动2030cm,定期由专人在开设的人孔处检查第1对流模块上部和下部翅片管的清洗洁净程度,当下部翅片管管外污垢全部清除完毕后,即可转入第1对流模块的水冲洗阶段,水冲洗时可适当增大冲洗流量,将粘附在翅片管外少量的已溶解或剥落的污垢冲洗干净,进一步提高清洗效果,当无明显的大颗粒状污垢并且冲洗水较为澄清时,即可转入第2对流模块的清洗.如此反复操作,直到对流段所有盘管洗净为止,最后进行干燥处理及钝化处理.图2与图3为清洗前后对比.图2清洗前盘管图3清洗后盘管5清洗效果分析采用化学清洗后,G,H炉排烟温度明显下降,G炉清洗前排烟温度190左右,清洗后降到134,H炉清洗前排烟温度为200左右,清洗后下降到136,大大地提高了热效率,降低了燃料的消耗.表1与表2是H炉清洗前后数据分析.表1H炉检修前数据炉膛温度排烟温度COT温度进料量燃料气用孱鼬|.|【/t.h-i炉膛温度排烟温COT温度进料量燃料气用量时间/度/C/t/t.h6经济效益分析由表1,表2中数据计算出H炉排烟温度平均下降:(210+212十209)/3一(134.8+138.7+137.1)/373.47H炉燃料气用量平均下降:(3.909+3.946+3.955)/3一(3.604+3.266+3.164)/3=0.598t/h单台炉子节约燃料气产生的经济效益:0.598t/h24h/天365天850元/t燃料气一4452708元/年7结语经过清洗后炉管翅片表面基本清洗干净,对流段堆积粉尘基本消除干净,裂解排烟温度明显降低,排烟温度已达到设计指标,燃料气用量减少,经济效新技术新工艺?热加工工艺技术与材料研究2011年第4期?73?透明导电ITO薄膜的制备及光电特性的研究曹延军(延安职业技术学院,陕西延安716000)摘要:采用溶胶一凝胶方法以In(NO.).?4.5HO和SnC1?5HO为前驱物,用提拉法在石英玻璃基体上制备了ITO透明导电薄膜.详细研究了不同掺Sn比例,不同金属离子浓度,不同提拉速度,不同烘烤温度对IT0薄膜光电特性的影响.结果表明,提拉法制备的薄膜在热处理过程中由凝胶状态向结晶态逐渐转变,方电阻随热处理温度的升高而降低;导电率随薄膜厚度的增加呈非线性增加.关键词:ITO薄膜;溶胶一凝胶法;光电特性中图分类号:TQ134.32文献标志码:AResearchonOpticalandElectricalPropertiesofTransparentConductiveITOFilmsCA()Yanjun(YaffanVocationalandTechnicalCollege,Yahan716000,China)Abstract:OpticalandelectricalpropertiesofIT()transparentconductivefilmwerestudied.IT()transparentconductivefilmswerepreparedonsubstrateofquartzglassbywithdrawtechniqueusingsolgelmethod.Theeffectsofeveryfactorontheopticalandelectricalpropertiesofthefileshadbeeninvestigatedduringtheprocess.ThewithdrawnIT()filmscrystallizedduringheattreatmentandthecrystallizationprocess,IT()filmsdecreasedwiththeincreaseoftemperatureandtheresistivityofthefilmscamedownwiththat,theconductivityincreasedwiththewithdrawingtimes.Keywords:ITOfilms,Solgelmethod,Opticalandelectricalproperties氧化铟锡(ITO)薄膜是一种n型半导体晶体薄膜,由于能将其导电性与晶体性有机地结合在一起成为一种透明导电膜,还具有高硬度,耐磨性,耐化学腐蚀特性以及良好的加工性能1,ITO作为纳米铟锡金属氧化物,具有很好的导电性和透明性,可以切断对人体有害的电子辐射,紫外线及远红外线_2.这种膜对可见光的透过率高达95以上,对紫外线的吸收率85,对红外线的反射率70,对微波的衰减率85_3,因此能广泛的应用于各种平板显示器,太阳能电池,电致变色功能膜,红外遥感探测器等领域L4.ITO薄膜的制备方法有很多,如溅射法,热沉积法,化学气相沉积法,电子束蒸发法,喷雾热分解法,微乳液法,溶胶一凝胶法等.与其他方法相比较,溶胶一凝胶方法制备ITO薄膜具有以下优点:稳定的水溶液有更长的保存期限;有机物质不需要通过烘烤从膜中去除;金属盐比相应的醇盐更便宜;溶胶一凝胶方法使膜具有良好的形状,不需要昂贵的仪器设备就能轻易的控制掺杂浓度,溶液浓度和均匀度等.基于溶胶一凝胶法制备ITO薄膜的上述优点,试验拟采用溶胶一凝胶方法,用提拉法制备ITO透明导电薄膜,研究了制备ITO薄膜的条件,包括掺Sn比例,金属离子浓度,提拉速度,烘烤温度等因素对IT0薄膜光电性能的影响.1试验1.1ITO薄膜的制备适量的In(NO.).?4.5HO和SnC1?5HzO在室温下溶于30mL0.1tool的硝酸铟中,用磁力e写嚣奢e写石嗡e晶蛉崂e写蛉e石峪,.石益相当可观.该种清洗方法有效地提高了裂解炉的热效率,可供同行业参考.参考文献1刘玉东,刘庆龙,李荔华.乙烯裂解炉炉管表面积灰的化学清洗法EJ3.石化技术与应用,2008(5):478479.2李兰生,庄锁良.采用化学清洗钝化技术提高加热炉的热效率I-J.石油化工腐蚀与防护,2009(4):3738.E3常哲伏,吕印达,贾润安.对高压锅炉和盘管化学清洗提高传热效率EJ2.石油化工腐蚀与防护,2003(6):3132.作者简介:康龙(1980一),男,1T程师,主要从事乙烯装置设备管理与维护工作.收稿日期:2010年11月10日责任编辑王亚昆?74?新技术新工艺?热加工工艺技术与材料研究2011年第4期