醋酸装置开车前化学清洗项目建议书.docx

1、醋酸装置开车前化学清洗项目建议书醋酸装置开车前化学清洗项 目 建 议 书目 录1 前言 11.1 醋酸的特征 11.2 国内外醋酸工业发展状况 11.3 国内外大中型石油化工生产装置的清洗状况 22 醋酸装置开车前的化学清洗 32.1 新建石油化工大型装置开车前化学清洗的意义及必要性 32.2 化工装置开车前化学清洗与蒸汽吹扫的比较 42.3 醋酸装置开车前化学清洗的必要性 63 醋酸装置开车前化学清洗的范围 94 醋酸装置开车前化学清洗的一般工艺 105 醋酸装置开车前化学清洗的经济效益 105.1 醋酸装置开车前化学清洗的费用估算 105.2 经济效益分析 116 大型装置的清洗业绩 11

2、7 结论和建议 137.1 醋酸装置清洗的特点 137.2 选择中国蓝星（集团）总公司西北分公司进行清洗 137.3 结论 138 附录 141 前言1.1 醋酸的特征 醋酸是一种典型的脂肪酸(饱和脂肪酸)，由甲基(-CH3)和羧基(-COOH)直接连接而构成，其官能团是羧基(-COOH)。醋酸在常温下是一种有强烈刺激性酸味的无色液体。 醋酸的熔点为16.5C、沸点118.1C、密度为1.0492g/cm3。纯的醋酸在低于熔点时会冻结成冰状晶体，所以又称为冰醋酸。醋酸易溶于水和乙醇，其水溶液呈弱酸性。醋酸是一种重要的有机化工原料，用途十分广泛：可以作溶剂（如喷漆溶剂）；制造乙酸盐（醋酸盐）；合

3、成乙酸乙酯以及进一步合成乙酰乙酸乙酯；合成纤维（如维纶等）；生产醋酸纤维；制造香料、染料、医药、农药等。醋酸是重要的化学中间体和化学反应用溶剂。最大用途是占其生产量40%的醋酸乙烯单体(VAM)，VAM可用以制造防护涂料、粘合剂和塑料。制取精对苯二甲酸(PTA)是醋酸第二大的和增长最快的用途，其占总消费量19%，其次是醋酐占12%，醋酸丙酯/丁酯占8%，醋酸乙酯占6%。1.2 国内外醋酸工业发展状况自2002年世界醋酸需求恢复，需求量达到671.1万吨后，鉴于亚太地区对苯二甲酸（PTA）和全球醋酸乙烯单体需求增长，2003年醋酸需求的年增长率为3%，需求量达到692.5万吨。到2006年全球醋

4、酸消费量将达到910万吨左右。到2010年，西欧、美国和日本需求的年增长率预计为1%3%，亚太地区（不包括日本）需求的年增长率为6.6%。近年来，我国醋酸消费需求增长迅速，在“十五”前四年中我国醋酸需求年均增长率高达14.4%，尤其是2004年更是创历史最高水平，其需求量比2000年增长了71.6个百分点，2005年我国醋酸的需求继续保持较高的增长速度，截止到2005年12月我国醋酸的表观消费量已达187.7万吨，同比增长了12.4个百分点。从产业规模来看，截止到目前为止，我国规模以上的醋酸企业有17家，其产量均在10万吨/年以上。2005年，国内醋酸产量为137万吨，同比增长18%；进口量为

5、54.2万吨，同比增长3.2%，出口量3.5万吨，同比增长119.3%；2005年国内醋酸表观消费量达到187.7万吨，同比增长12.4%。随着国内经济的高速增长以及下游衍生物对醋酸需求的逐年增加，预计未来几年内我国醋酸的需求将以年均10%的速度增长，到2006年我国醋酸需求量将达到182.46万吨，2008年预计将达到254.55万吨，2010年的需求量约为311.07万吨。我国合成醋酸自1953年上海试剂厂首先采用乙醇-乙醛-醋酸法投入生产后，陆续在全国建成许多相同的工艺装置。在我国醋酸生产企业中，甲醇羰基化合成工艺装置开工率接近100%，而乙醇乙醛法生产成本较高，绝大部分装置处于停产状态

6、。我国醋酸工业的发展长期受制于发达国家，为加快我国醋酸工业发展，西南化工研究设计院从1972年起进行甲醇羰基合成醋酸技术的研发，最终完成了20万吨/年醋酸工业装置工艺软件包设计。该甲醇低压液相羰基合成醋酸新工艺已向中石油大庆油田甲醇厂、兖矿、榆天化等集团技术转让，建设20万吨/年醋酸装置。1.3 国内外大中型石油化工生产装置的清洗状况国外对设备、管道的清洗十分重视，有专门从事关于清洗的研究机构。著名的有美国的Heat Transfer Research Inc.Ahambra /Calif和英国的Heat Transfer and Fluid FlowSerrice 、Guidford 两家机

7、构。目前，对于结垢的原因、动态过程、模型和阻垢的条件等方面已经有了比较深入的研究，也开发了不少专用清洗设备。在国外，设计单位在设计化工工艺流程及要求时就已将清洗考虑了进去，并做了概算及投资。清洗方式也由单一的水力清洗发展到化学清洗、机械清除等。世界各国对清洗行业的组织形式是多种多样的，从单个零件、设备清洗到整个装置的清洗，既有专业化学清洗公司，也有企业自行组织的清洗队伍。有的设备、管道及零部件需经常定期清洗，并且部分生产设备本身就装有固定的清洗装置，总之，今天清洗技术有了很大的进步。我国过去对化工设备的清洗认识不足，七十年代随着13套大型化肥装置、8套石油化工装置及大型制钢设备和发电机设备的引

8、进，国外的清洗公司围绕着上述工程相继来中国承包清洗工程，这才引起了有关厂家及主管单位的注意和重视。中国蓝星化学清洗总公司率先将蓝星系列清洗技术应用于生产，在许多领域进行了成功的清洗，特别在南京扬子、北京东方、兰化、天津、独山子、中原、茂名、广州、吉化等乙烯装置；乌石化、宁化、渭化、山化、九江、大连、内蒙等合成氨及尿素装置；川西北矿、新疆鄯善、内蒙伊化、甘肃刘化、陕西丹峰、河北建滔、陕西神木等甲醇装置；河北沧州化工实业集团10万吨/年聚氯乙烯、陕西金泰氯碱化工有限公司30万吨/年聚氯乙烯等PVC装置；在开车前均进行了系统的化学清洗，且得到了甲方的好评，给甲方带来了良好的经济效益。2 醋酸装置开车

9、前的化学清洗2.1 新建石油化工大型装置开车前化学清洗的意义及必要性2.1.1 大型成套石油化工装置的特点石油化工生产具有生产大型化、连续化程度高，生产工序长、工艺条件复杂多变，生产多在高温、高压状态下进行，生产物料、产品纯净度要求高，反应过程涉及催化剂、吸附剂等，反应过程受温度、压力、流速等因素变化影响大，且生产原料、中间产品和产品多易燃、易爆、有毒、腐蚀性强等特点。同时石油化工生产过程常常伴随着强烈的吸热或放热反应，为节能降耗、增加效益，其生产工艺中往往存在多级热联合。因此，使石油化工生产设备和装置保持良好的运转状态，是实现石油化工生产安全、稳定、长周期、满负荷及优质运行的重要手段之一。因

10、而在石油化工生产过程中，对装置的设备及管道的清洁度有着较高的要求，任何杂质的介入，都可能导致催化剂的中毒、副反应的产生直至破坏整个过程。此外装置中某些设备及附件的精度要求较高或对机械杂质破坏相当敏感，因此任何机械杂质的介入，都可能破坏设备的精密部件，从而影响正常生产。2.1.2 大型成套石油化工装置开车前化学清洗的意义 开车前清洗是指设备和装置在安装建设完成后，投料开车运行前，为去除在制造、运输、贮存和安装等过程中在设备和装置内部产生和存在的铁锈、焊渣、轧制鳞皮、油脂氧化物、浮尘和砂石等杂质而对石油化工生产设备和装置进行的清洗。新建化工装置中的设备、管线在制造、贮存、运输和安装过程中会产生大量

11、的污物。这些污物主要有：轧制鳞片、氧化铁锈皮、泥沙、焊渣、焊药、防锈油及表面涂层等。其中焊渣、焊药的主要成分为钛、锰、铬、铁等金属氧化物，而防锈油及表面涂层则是一些高分子有机物。而引进的二手设备，在生产过程中经常会产生一些物料垢，从原生产线退下来以后，管道、塔器在运输过程中可能产生程度不同的污物及锈蚀。要使新装置顺利开车和二手装置重新启用，必须清除管道和设备内的污物和铁锈，达到生产工艺的要求。还有一些生产装置，由于生产工艺决定了设备的洁净程度要求极高。六十年代以前，人们对新建装置的管道和设备是否进行化学清洗存在着争论；一种意见认为新建设备金属表面仅进行除油脂就可以了，酸洗会使设备金属承受不必要

12、的腐蚀损失，同时要花费一定数目的清洗开支；另一种意见认为，新建设备必须进行化学清洗，不仅要进行除油脂处理，而且还要进行化学清洗。随着缓蚀技术的发展，特别是 LAN-826多用酸洗缓蚀剂的发明，设备金属在化学清洗过程中的腐蚀损失已降到了很小，平均腐蚀率小于1g/.h（国际通用标准为6g/.h），而且最终的钝化处理将有助于减小设备运行中的腐蚀。另外，同酸洗时的金属腐蚀相比，由轧制鳞片、氧化铁锈皮、泥沙、焊渣、焊药、防锈油及涂层等污物引起的设备运行事故更具有危险性。由于化学清洗之后，得到了干净的金属表面，因而能更快的生产出合格的产品，工厂由此获得的经济效益将大大超过清洗的投资费用。生产实践证明，后一

13、种意见是正确的。目前，各种新建装置尤其是高温、高压设备、大型设备和生产工艺要求比较高的设备和管线，在投产前都要进行化学清洗。不仅要清洗设备本体，而且要清洗那些与设备连接有可能把污物带入的其它管道和设备。近年来，我国陆续从国外引进了许多套大型化工装置，外商规定这些装置在开车前都须要进行化学清洗。我公司承接了多套大型化工装置的化学清洗，且非常成功。因此，我们认为新建化工装置进行化学清洗具有重要意义。2.1.3 大型成套石油化工装置开车前化学清洗的必要性 清洗是使石油化工生产设备和装置满足满负荷生产工艺设计要求、具备投料开车条件的必要手段。 石油化工设备和装置的开车前清洗是生产工艺正常进行的保障性手

14、段。 实施开车前清洗，是杜绝石油化工生产投料开车事故、消除安全隐患、延长生产设备和装置使用寿命的有效手段。 实施开车前清洗是提高产品合格率、保证产品品质、缩短开车出合格产品时间的有效手段。2.2 化工装置开车前化学清洗与蒸汽吹扫的比较六十年代以前，为保证管道内部的清洁，厂方在装置开车之前，均要对管道系统进行吹扫。管道的吹扫通常根据管道输送介质选择不同的吹扫介质。如空气、氮气和蒸汽。下面就几个方面比较一下蒸汽吹扫和化学清洗的优劣。 蒸汽吹扫简介蒸汽吹扫的目的是为了建立起足够的压力、温度和流量，并通过蒸汽在管束中的流动带走残存的杂质鳞片、氧化铁锈皮、焊渣、防锈油及涂层等污物。为保证将管道吹扫干净，

15、对主管、支管、弯管较多或长距离管线应进行分段吹扫。其顺序一般按照主管、支管、疏排管依次进行。吹扫的步骤通常为：预热、恒温、第一次吹扫、降温，再升温、恒温、第二次吹扫，如此反复多次直至打靶合格。 化学清洗与蒸汽吹扫的时间比较蒸汽吹扫具有分段吹扫、反复吹扫、升温、恒温、降温交替进行等特点，决定了蒸汽吹扫时间较长，对于一般大型的装置至少要12个月。有的管线由于制造、生产过程中残留污物较多，内表面较脏，到打靶合格，时间能达到半年。而化学清洗具有除垢迅速、时间少、工期短等特点；一般情况下，清洗一个100立方米的系统，仅需三天，做全系统的化学清洗也不过10天左右。蒸汽吹扫的时间不仅局限于蒸汽吹扫本身的特点

16、，更受到蒸汽发生系统额定蒸汽量的限制，其吹扫时间一般很难进一步缩短。蓝星公司曾对濮阳中原化肥厂30万吨/年合成氨、52万吨/年尿素装置的化学清洗和蒸汽吹扫作过比较：经化学清洗的管线及设备，只用了两天就检验合格；而未经化学清洗的管线和设备，蒸汽吹扫了约27天才打靶合格。也就是说经化学清洗的管线和设备可提前25天投产。所以，在时间上化学清洗比蒸汽吹扫更迅速、更省时。 化学清洗与蒸汽吹扫适应范围的比较蒸汽吹扫一般多用于管道、工艺管线，而化学清洗适用的范围更广泛，无论是管道、工艺管线、换热器还是反应釜、容器等都可以进行化学清洗。特别对某些庞大的容器、球罐等若采用喷淋法进行化学清洗也能收到满意效果。而这些则是蒸汽吹扫无能为力的。 化学清洗与蒸汽吹扫效果的比较蒸汽吹扫只是清除了残存在管线中的松散、游离的杂质、污物，而不能清除结在管道中