《开题报告-换热器在线清垢除垢方法的开发和应用》-毕业论文.doc

PAGE 中国石油乌鲁木齐石化公司 科学研究与技术开发项目 开题设计报告 项 目 名 称： 换热器在线清垢除垢方法的开发和应用 组织编制部门： 乌石化公司技术发展处 编 制 单 位： 乌石化公司研究院 编 写 人： 国内外现状、技术发展趋势、生产需求和市场前景 石油化工生产中普遍存在设备油垢、焦垢问题。炼油厂常减压装置脱前脱后换热器仅开工六个月就出现严重的积垢问题，积垢问题对生产造成了严重影响：（1）换热器管壁热阻增加，生产能耗增加，换热器效率降低，电脱盐温度由开工初期的120℃降至110℃左右。（2）换热器管内污垢的沉积减少了流通截面，增大了流动阻力，脱后换热器背压升高，电脱盐压力上升，最高时达到1.3MPa,影响到装置的原油加工能力。（3）装置采取措施，对积垢严重的换热器逐台切除送至检修公司进行机械除垢，劳动强度大，大大增加了操作成本，对垢层清除不当还会对设备造成损坏，加重设备腐蚀。 因此，解决积垢问题对工业生产的节能降耗、环境保护以及安全平稳生产意义非常重大。 国内外现状及技术发展趋势： 目前国内外在设备、管线除垢方面主要采取以下措施： 1 机械清垢法（高压水喷射法） 是应急方法，适用于垢层较厚时采用，需要拆除换热器，采用高压水喷射，清除管线和换热器里的介质垢。目前我厂采用的就是这种除垢法。 2 化学清洗法（酸洗法） 是应急方法，当垢层很厚时采用，需要拆除换热器，利用酸对垢层的溶解达到清垢目的，由于会腐蚀磨损设备，污染环境，该方法目前被逐渐淘汰。 3 除垢剂清洗法 是不停车清洗换热器的清洗技术。把预清洗的热交换器分流，连接泵、滤网、槽组成的循环清洗系统，轻油与除垢剂组成清洗剂对换热器循环清洗，洗后使换热器导热性能恢复。该方法是当今国内外清除油垢的发展趋势。 4 有机阻垢剂加注法 在易成垢的设备和管线处注入防垢剂，抑制结焦和成垢，保证介质流速和热交换的正常运行。美国埃克森石油公司的研究和工程公司（ERE），从油垢的成因到添加剂控制油垢生成，均进行了深入的研究。不仅开发了高性能的抗垢添加剂，而且研制成功一种：“灵活性成垢控制仪”。它是通过油品的成垢性分析（一个主要指标是沥清质含量），随时调正防垢添加剂用量。该公司在美国和欧洲申请了一些烃油防垢剂的专利。另外Betz石油公司、Chevron石油公司、Nalco chemical co、Atlantic rechfield co、AMOCO CORP、UOP inc、Mobil oil Corp、Union oil、reed le、Petrolite Corp等石油公司都有大量烃油防垢剂的专利。 5 涂料法防垢 涂料防护法多数为需要高温固话的热固性涂料，工艺较复杂，通过涂料在换热器表面形成防护层起到防垢作用。目前镇海引入美国聚亚胺脂防护漆在换热器内壁涂装上进行了第一次应用。 6 电磁法防垢 20世纪60年代，前苏联最早开始在油田使用电磁防蜡器。到目为止，磁技术已应用于油田注水、油井防蜡、油气集输、原油降粘、原油降凝、输油防垢及破乳等方面。我国油田应用磁技术起步于80年代，经过了多年的研究和实践，在各油田防垢方面逐步推广。 7 超声波防垢（工作频率大于等于20KHz） 在前苏联，将超声波用于防垢的尝试始于20世纪30年代初，70年代才开始比较广泛的工业应用 。近几年超声波技术在锅炉水处理、糖厂蒸发罐除垢、油田除垢、循环水除垢等方面得到广泛应用，国内外学者对此进行了多方面的研究，超声波防垢技术操作简单、成本低，是今后防垢技术的发展方向。 8 声波法防垢（工作频率小于20KHz） 基于超声波防垢技术上发展的声学防垢技术于20世纪90年代中期实现了重大突破，技术装置完全实现了实用化和工业化。我国于1998年由清华大学国际技术转移中心从俄罗斯引进了该项技术，并且开始了广泛的工业应用。声学防垢技术主要应用于以水为介质的析晶型复合盐结晶体。对微粒型污垢(如矿泥的沉积板结)以及聚合物、油焦的除垢效果不好。 生产需要及市场前景： 油垢、焦垢十分广泛地存在于各种换热器中，种类繁多、防治困难、危害极大。除垢在炼化行业占据很重要位置。而一些情况下，解决除垢问题单一靠一种技术是比较困难的。因此，研究污垢的成因和组成，分析防垢作用机理，加快对除垢剂的应用研究，并开发连续在线清除油垢焦垢的方法与工艺是解决问题的最佳途径。对于石油加工业的节能、降耗、确保全年加工量的完成以及装置安、稳、长、满、优运行有着非常重要的意义。 研究目标和主要研究内容 项目目标： 从典型原料沥青质沉积规律考察、除垢剂的应用研究、连续在线防垢工艺的开发等几个方面展开探索性的研究工作，提高装置换热器的除垢防垢水平。 为炼厂提出有效的除垢防垢措施，降低换热器结垢对