化学清洗除锈案例：采用化学清洗的方法去除腐蚀产物提高丙烯塔的效率

化学清洗除锈案例：采用化学清洗的方法去除腐蚀产物提高丙烯塔的效率

       针对石油化工丙烯塔内壁的腐蚀影响产品的收率，在采用人工及人工机械无法清理时。对腐蚀问题进行了分析，找出了腐蚀规律。筛选出采用硫酸化学清洗的依据，并进行了清洗效果很好。

1、概况

       炼油厂重油催化装置的丙烯塔是生产丙烯产品的。该塔的基本情况如：规格尺寸为Ф2000×58820×18，塔盘层数为100层，材质均为碳钢。塔盘形式为浮阀（共40000个左右），操作温度为50-60℃，操作压力为1.9Mpa。原料性质主要有H2S≯343mg/m3、C2≯2%、含C5≦1.5%。产品质量要求为C=3≧95%、C03≧90%。其主要工艺特点是，采用低沸点烃类混合物的原料，利用同一压力下具有不同的沸点（挥发度）将其分离，得到气液不同的两种产品。新塔刚使用时丙烯收率达到97%以上。当设备运行半年以后，丙烯的收率逐步下降，最后在90%左右，设备效率很低。生产很被动，每天损失很大。该设备在检修时打开，通过检查可以看出：塔内壁金属表面腐蚀很厉害，主要表现为塔表面有2-4毫米的腐蚀产物，塔盘、塔盘横梁、浮阀表面都存在腐蚀产物。腐蚀产物下面存在较多呈麻点的腐蚀坑。另外，浮阀大部分已经让腐蚀产物锈死，不能活动，所以在生产中浮阀不起作用，造成丙烯收率降低。

       对该塔进行检修时，采用人工进行除锈，十几人工作几天，只能把塔内的浮锈进行清扫，而大部分的锈蚀产物与金属表面有很强的附着力，用人工的办法是无法清除的。加之在塔内工作面狭小，根本无法进行清除，工作的质量、工作效率都无法保证。特别是直接影响产品收率的塔盘上的浮阀大部分与塔盘锈死，不能活动。人工处理费时、费力很不好清除。如果采用高压水清洗的办法，一是清洗不彻底，二是存在不安全因素。所以说，该塔除锈陷入了困境，将要直接影响检修的工期。所以当时需要找出一种除锈效果好、效率高的方法已经是迫在眉睫。

2、腐蚀原因分析

       由于该塔在运行时生产介质中除了油汽以外还存在水及其它有害杂质。就是因为这些水份及有害介质存在造成金属表面的腐蚀。当碳钢在250℃以下时，当有H2S存在和与水共存时对金属将产生明显的腐蚀。

       从塔内壁的腐蚀现场可以看到，大量的黄色与黑色的腐蚀产物就可以证明这一点。所以说，由于在该条件下同时存在硫化氢、水、氧的情况下，发生的腐蚀是比较复杂的，可以说是它们共同作用的结果。

3、化学清洗依据

       为了选择合适的清洗液，首先确定了锈蚀产物的种类。通过对腐蚀产物X射线衍设图谱分析，其中主要成分为FeS2、Fe2O3、和Fe3O4。根据锈蚀产物的成分，认为采用化学清洗的方法较为合适。先后对几种清洗液对比试验，筛选出用硫酸溶液加入适当的缓蚀剂进行除锈的方法效果比较理想，因硫酸对铁的氧化物有溶解作用。

       采用硫酸酸洗价格便宜，一般清洗多数以铁锈为主的都采用该方法。是金属设备采用化学清洗常用的一种无机酸。对于铁的氧化物具有较高的溶解速率和溶解能力，清洗效率高。生成的盐类溶解性好，操作简便、安全，清洗后的设备表面状态良好。

4、化学清洗方法

       清洗程序为：水冲洗---酸洗---水洗---中和---水洗---钝化---排放---复位

       在酸洗除锈过程中，为了避免酸溶液对金属的腐蚀，必须向溶液中添加缓蚀剂。这样可以有效地抑制了金属的腐蚀，同时减少了酸溶液的消耗量。缓蚀剂吸附于金属表面上，所形成的覆盖薄膜起到屏蔽酸性介质与金属表面接触的作用。也就是说，缓蚀剂能通过阻滞阴、阳极共轭过程而起作用，有效地抑制了金属表面的腐蚀。

5、清洗效果

        ⑴直接效果：清洗后对设备打开进行了检查，达到了预期效果。被清洗的金属表面腐蚀产物全部清掉，表面光滑清洁、无锈痕，金属表面形成了均匀的钝化膜。通过对现场测量腐蚀试片计算结果，清洗的金属腐蚀速率小于6g/m2·h符合国家标准。用锤子敲击塔盘检查浮阀的清洗效果，听声音，每一个浮阀与塔盘都分离了，没有卡死的。这是人工跟本无法解决的。

      另外，通过清洗彻底清除了金属表面的腐蚀产物，同时金属表面形成了一层钝化膜，这对延长设备的使用寿命有很大的好处。

      ⑵间接效果：清洗后金属表面的状态与新塔的效果是一样的。所以该设备运行后，效果很好，效率达到了97%以上，通过效益分析清洗后比清洗前每天可以净获3万元的效益。

6、结论

    ⑴硫酸与缓蚀剂进行化学清洗不腐蚀设备本体，对铁的氧化物具有较高的溶解能力。

      ⑵化学清洗与人工清理相比质量好、效率高。减轻了工人的劳动强度。

现在化学清洗比较普遍了，而且效果也比人工清洗好不少，但是一定要注意清洗的介质，避免事故的发生！

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特别注意防止硫化氢中毒