一种用于石化设备清洗的水基清洗剂的制作方法

本发明涉及一种用于石化设备清洗的水基清洗剂，属于石油化工技术领域。

背景技术：

工业石油化工生产中，炼油生产主要采用常减压蒸馏装置和深度加工的后续装置，如乙烯裂解、催化裂化、延迟焦化、芳烃联合、加氢精制等装置。这些设备在大气、环境、生产原料、介质、产品、机械油等接触过程中，由于发生物理、化学、电化学或生物学的作用，在其表面残留、沉积和生成各种对生产运行，产品质量或人身健康有害的污染物或覆盖层，这就是工业污垢。因而石化生产中普遍存在油垢和焦垢问题。包括原油罐中沉积淤垢、输油管道壁黏附油垢，空压机油路系统等的油泥、结炭结焦等现象。油垢和焦垢的产生，可使管壁传导热阻增加，设备运行过程能耗增加，设备使用寿命缩短，同时，垢层也使设备中的管道内径变小，物料流动压降增大，收率降低，操作周期缩短，严重影响生产，为此必须进行清洗除垢。清洗技术对保证石化设备安全、正常、高效运转具有重要现实意义。

目前，针对这样的油污垢常用的清洗剂有水基清洗剂、重油清洗剂、气相清洗剂等。其中，水基清洗剂的主要成分为表面活性剂，无机助洗剂以及少量的溶剂与水。油污通过清洗剂的活性组分亲水亲油的原理被分散乳化或溶解在水溶液中，从而将这些污物清洗离开工件表面。

水基清洗剂的清洗渗透力极强，可进入很小的缝隙完成清洗，特别适用于高密度和精密产品的清洗。水基清洗剂的性能指标有：活性组分含量，pH值，密度，清洗力，耐硬水能力以及使用寿命，发泡性，相容性，对金属材料的腐蚀性等。就现有技术的水基清洗剂来看，由于其成分的原因，存在腐蚀性较高、清洗洁净度不高、安全性能不强等方面的不足。因此，急需无毒、无腐蚀、更安全、清洗效果更好的水基清洗剂。

技术实现要素：

为克服目前现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种水基清洗剂，该清洗剂中用水代替烃类溶剂，对设备无腐蚀，更廉价、安全、环保。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种用于石化设备清洗的水基清洗剂，各组分按质量百分比计为：天然脂肪醇与环氧乙烷聚合物10％-13％，呋喃衍生物18％-22％，螯合剂15％-19％，络合剂0.1％-0.2％，防锈缓蚀剂2％-3％，水补足100％。

所述天然脂肪醇与环氧乙烷聚合物为脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种混合。

所述呋喃衍生物为四氢-2-呋喃甲醛、四氢化呋喃-2-甲醇中的一种或两种混合。

所述螯合剂为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种混合。

所述络合剂为EDTA四钠、EDTA二钠中的一种或两种混合。

所述防锈缓蚀剂为松香马来酰胺基乙醇、苯并三氮唑中的一种或两种混合。

优选地，本发明一种用于石化设备清洗的水基清洗剂，各组分按质量百分比计为：脂肪醇聚氧乙烯醚10％-13％，四氢化呋喃-2-甲醇18％-22％，三乙醇胺15％-19％，EDTA四钠0.1％-0.2％，苯并三氮唑2％-3％，水补足100％。

本发明水基清洗剂的制备方法为：在一调配器中，依次加入按一定比例称取的各组分原料，在高速搅拌下使其混合均匀，经检验充分互溶后装200L成品桶，密封保存备用。

本发明水基清洗剂清洗操作过程如下：

1、将待洗设备(塔、罐、换热器等)从整个系统中隔离。

2、排空设备内物料、油气。

3、向设备中注入能够循环起来的水。

4、开启蒸汽阀，通蒸汽升温至60～80℃。

5、开启设备物料进出阀门，接泵形成循环回路。

6、由设备底部接管，注入清洗剂。循环清洗8～12小时，中途每隔1小时进行取样。

7、清洗结束后，清洗残液排污水池。

本发明水基清洗剂可以用于乙烯裂解、催化裂化、延迟焦化、芳烃联合、加氢精制等装置。

本发明具有如下有益效果：

(1)清洗效果好。去污清洗能力强，清洗时间可控制在48小时以内，清洗后设备及管线干净，无残存清洗剂。清洗后的设备内H₂S含量≯5ppm，NH₃≯10ppm。

(2)对清洗工件无损伤，不腐蚀。对碳钢设备腐蚀率≤1g/m²·h；对不锈钢设备几乎无腐蚀。远低于清洗行业标准(HG/T2387-2007《工业清洗质量标准》)的6g/m²·h。

(3)使用安全。水基清洗剂无闪点，不燃不爆，使用安全。清洗后的设备暴露于空气中不发生FeS自燃现象。

(4)无毒无害。清洗过程中对环保无不利影响，不产生有毒气体，对人体无害。废液PH值在6-10之间，可直接排放污水处理厂，对污水处理厂不造成冲击。

附图说明

图1为大庆中蓝石化有限公司DCC分馏系统分馏塔C201底清洗后照片。

图2为大庆中蓝石化有限公司DCC分馏系统分馏塔C201集液槽清洗后照片。

图3为大庆中蓝石化有限公司DCC分馏系统分馏塔C201塔盘清洗后照片。

图4为大庆中蓝石化有限公司DCC分馏系统分馏塔顶回流罐D201清洗后照片。

图5为大庆中蓝石化有限公司DCC分馏系统分馏塔前冷器E203清洗后照片。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图，对本发明技术方案做进一步解释说明。下述实施方式仅用于解释本发明，而非限定本发明保护范围。本发明所述方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。本发明中所涉及到的化学试剂，如无特别说明，均可从商业途径获得。

实施例1.一种用于石化设备清洗的水基清洗剂，各组分按质量百分比计，

脂肪醇聚氧乙烯醚11％

四氢化呋喃-2-甲醇20％

三乙醇胺16％

EDTA四钠0.2％

苯并三氮唑2.5％

水补足100％。

制备方法为：在一调配器中，依次加入按一定比例称取的各组分原料，在高速搅拌下使其混合均匀，经检验充分互溶后装200L成品桶，密封保存备用。

实施例2.一种用于石化设备清洗的水基清洗剂，各组分按质量百分比计，

脂肪醇聚氧乙烯醚12％

四氢化呋喃-2-甲醇20％

三乙醇胺18％

EDTA四钠0.15％

苯并三氮唑2.7％

水补足100％。

制备方法同实施例1。

实施例3.一种用于石化设备清洗的水基清洗剂，各组分按质量百分比计，

脂肪醇聚氧乙烯醚13％

四氢-2-呋喃甲醛22％

二乙醇胺19％

EDTA二钠0.1％

苯并三氮唑3％

水补足100％。

制备方法同实施例1。

实施例4.一种用于石化设备清洗的水基清洗剂，各组分按质量百分比计，

脂肪酸聚氧乙烯醚10％

四氢-2-呋喃甲醛18％

单乙醇胺15％

EDTA四钠0.1％

松香马来酰胺基乙醇2％

水补足100％。

制备方法同实施例1。

实施例5.一种用于石化设备清洗的水基清洗剂，各组分按质量百分比计，

脂肪酸聚氧乙烯醚：脂肪醇聚氧乙烯醚＝1:2 12％

四氢化呋喃-2-甲醇19％

三乙醇胺17％

EDTA四钠0.1％

松香马来酰胺基乙醇2％

水补足100％。

制备方法同实施例1。

实施例6.一种用于石化设备清洗的水基清洗剂，各组分按质量百分比计，

脂肪酸聚氧乙烯醚10.5％

四氢-2-呋喃甲醛、四氢化呋喃-2-甲醇任意比例混合21％

二乙醇胺18％

EDTA二钠0.2％

苯并三氮唑2.8％

水补足100％。

制备方法同实施例1。

试验例一、COD、BOD和腐蚀率的检测

将本发明实施例1和实施例2的清洗剂样品送兵器工业非金属材料理化检测中心，进行COD、BOD和腐蚀率的检测，依据标准为，COD：GB11914-89；BOD：GB7488-87；金属腐蚀率：GB/T25147-2010工业设备化学清洗中金属腐蚀率及腐蚀总量测定-重量法；检测结果如表1所示。

表1.本发明水基清洗剂COD、BOD和腐蚀率检测结果

可见本发明清洗剂使用时对碳钢设备腐蚀率≤1g/m²·h；对不锈钢设备几乎无腐蚀。远低于清洗行业标准(HG/T2387-2007《工业清洗质量标准》)的6g/m²·h。试验例二、除垢率的检测

将实施例1-6制备的水基清洗剂，进行除垢试验，检测结果见表2。

表2.本发明水基清洗剂除垢率检测结果

工业清洗应用例一：大庆中蓝石化有限公司DCC装置分馏塔清洗应用

一、原因及目的

大庆中蓝石化有限公司运行一部于2016年8月进行检修，检修期间为了确保检修前系统设备内部构件清洁，没有明显大量油泥、油污堆积，能够顺利交付检修，需对系统进行全清洗处理。因此，采用本发明实施例1清洗剂，对装置进行全清洗处理，现对装置全清洗效果进行总结。

二、清洗范围

运行一部DCC分馏塔系统。

三、全清洗过程记录

正式施工于8月9日15:00开始，至8月11日9:00水基清洗结束，经检验水基清洗效果达到要求。具体清洗过程记录如表3-表6所示。

表3.清洗过程控制记录I

表4.清洗过程控制记录II

表5.清洗过程控制记录III

表6.清洗过程控制记录IV

四、清洗效果

清洗结果如图1-图5所示，图1至图5分别为分馏塔C201底、分馏塔C201集液槽、分馏塔C201塔盘、分馏塔顶回流罐D201、分馏塔前冷器E203清洗后照片。由图中可以看出，清洗效果良好。

对本次清洗结果总结如下：

1、清洗时间控制在48小时以内，消除设备置于空气中发生自燃的情况。

2、清洗后的设备暴露于空气中不发生FeS自燃现象。

3、清洗后的设备内H₂S含量≯5ppm，NH₃≯10ppm。

4、清洗过程中对环保无不利影响，不产生有毒气体，废液PH值在6-9之间，可直接排放污水处理厂，对污水处理厂不造成冲击。

5、对被清洗设备无腐蚀，对人体无害。

6、清洗后设备及管线干净，无残存清洗剂。