氧气系统化学清洗方案

1 渤海煤焦化渤海煤焦化 20 万吨万吨/年焦炉气制甲醇项目年焦炉气制甲醇项目 氧气系统化学清洗方案氧气系统化学清洗方案 版次 REV. 升版日期 DATE 说 明 DESCRIPTION 部门： SECTION 业主 OWNER： 河北渤海煤焦化有限公司河北渤海煤焦化有限公司 编制： DESIGNED 校核： CHECKED 批准： APPROVED 项目 PROJECT： 渤海煤焦化渤海煤焦化 20 万吨万吨/年焦炉气制甲醇项目年焦炉气制甲醇项目 日期： DRAWN DATE 编号 DWG.NO.： 分发号： ISSUE NO. 版次： REV. 0 版 东华工程科技股份有限公司东华工程科技股份有限公司 EAST CHINA ENGINEERING SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 该文件所含内容未经本公司授权不得复制、泄露、或供他人使用。 THIS DOC. IS THE PROPERTY OF EAST CHINA ENGINEERING CORP. UNAUTHORIZED DISCLOSURE TO ANY THIRD PARTY OR DUPLICATION IS NOT PERMITTED 2 河北渤海煤焦化 20 万吨/年焦炉气制甲醇项目 氧气系统化学清洗 河北渤海煤焦化 20 万吨/年焦炉气制甲醇项目 氧气系统化学清洗 施施 工工 方方 案案 编制单位：兰州华光清洗防腐工程公司 审核单位：东华科技股份有限公司 审 批： 负 责 人： 审 核： 审 核： 编 制： 兰州华光清洗防腐工程公司业务部 二 0 一 0 年十二月 兰州华光清洗防腐工程公司业务部 二 0 一 0 年十二月 3 目录 目录 一、方案编制依据一、方案编制依据33 二、化学清洗的目的及范围 二、化学清洗的目的及范围33 三、清洗系统设计 三、清洗系统设计33 四、清洗前的准备工作 四、清洗前的准备工作55 五、化学清洗步骤 五、化学清洗步骤66 六、化学清洗总结报告 六、化学清洗总结报告77 七、化学清洗质量要求 七、化学清洗质量要求88 八、化学清洗废液的处理 八、化学清洗废液的处理88 九、安全措施 九、安全措施88 十、组织机构与人员配置 十、组织机构与人员配置99 附件 1： 化学清洗过程中的分析方法 附件 1： 化学清洗过程中的分析方法1010 附件 2： 清洗用设备、仪器及材料 附件 2： 清洗用设备、仪器及材料1212 附件 3： 清洗前检查清单 附件 3： 清洗前检查清单1313 附件 4： 需要总承包方配合的事宜 附件 4： 需要总承包方配合的事宜1414 附件 5： 氧气管线工艺流程示意图 附件 5： 氧气管线工艺流程示意图1515 清洗泵站示意图 清洗泵站示意图 16 16 4 一、方案编制依据 一、方案编制依据 1.1、20 万吨/年甲醇项目装置； 1.2、 工业设备化学清洗质量标准 （HG/T2387-2007） ； 1.3、 脱脂工程施工及验收规范 （HG/20202-2000） ； 1.4、 污水综合排放标准 （GB8978-1996） ； 二、化学清洗的目的及范围 二、化学清洗的目的及范围 2.1、化学清洗目的： 化学清洗是采用化学药剂与设备表面的各种污垢进行反应、 溶解等从而达到清理 去污的过程。根据国家石油和化学工业局发布标准脱脂工程施工及验收规范 （HG202022000）的要求：新建的氧气管线在投运前必须进行脱脂处理，脱脂液中 的含油量不大于 350mg/L，若超过此值，必须反复进行脱脂清洗，直至小于 350mg/L 为合格。国标脱脂标准为低于 350mg/L。 2.2、清洗范围： 氧气管道与组成件 容积：2.84m3 氧气预热器管程容积 容积：0.27m3 设备总容积： 容积：3.11m3 临时系统及循环排放量： 容积：2m3 清洗总容积： 容积：5.11m3 因为该系统的脱脂除油要求很高，同样的工艺需要清洗三次，所以总的清洗容积 为： 5.113=15.33 m3 三、清洗系统设计 三、清洗系统设计 3.1、清洗系统设计说明 将清洗槽与氧气管线连成一个强制循环的清洗系统， 通过阀门调节控制清洗流量 和清洗时间。氧气管线的脱脂清洗，先粗脱脂，再进行二次精脱脂清洗，脱脂共计为 三遍。 3.2、氧气管道上的附件清洗工艺为： 拆除氧气管道清洗系统中的氧气管道附件，如：氧气阀门、流量计、文丘里管等 氧气管道上的附件。将这些拆除的氧气管道上的附件，用三氯乙烯进行人工清洗除油 脱脂。 3.3、其它说明： ? 各清洗系统与清洗泵站相连，构成一个独立的清洗系统，通过支路上的阀门调节 控制每一个回路中的清洗流量和清洗时间。 5 ? 确保清洗液能够很好的循环，均匀地通过系统的各部分。 ? 阀门必须在清洗时具备开关条件。 ? 此次的氧气、氮气管线清洗系统均采用系统充满、强制循环清洗，且清洗系统可 进行正、反向循环清洗。 ? 各清洗系统与清洗泵站相连，构成一个独立的清洗系统。通过支路上的阀门调节 控制每一个回路中的清洗流量和清洗时间。对无法构成循环清洗的个别管道，应 进行定期开路排放或接至清洗箱清洗。 ? 具体工艺流程详见（脱脂清洗流程示意图） 。 3.4、脱脂清洗前，总承包方或业主应完成的工作 拆除氧气管线上的氧气阀门、流量计、文丘里管等附件，安装临时短接；在化学 清洗前，对系统用无油蒸汽或氮气进行吹扫。吹扫的目的主要是除去系统内大的颗粒 杂质。吹扫并打靶合格后进行化学脱脂，脱脂合格、复位后再进行氮气吹扫，将脱脂 后残留在管线内的杂质、颗粒彻底吹扫干净。 打靶后要检查各阀门处是否有颗粒杂质沉积，如发现应及时清除。 空分至硫回收的中压氧气管线应安装、试压完毕，具备清洗条件。 3.5、清洗系统流程 清洗箱清洗泵中压氧气管线清洗箱 3.6、氧气管线清洗注意事项 由于新建的氧气、氮气外管管道、设备、阀门等在制造、贮存、运输和安装过程 中，会产生大量的污垢。这些污垢主要是：有机污物（如防锈油等） 、泥沙、大的颗 粒杂质等污垢，会严重影响装置的正常运行。油脂等有机物可能会使氧气管线发生燃 烧或爆炸；大的颗粒杂质在氧气管线内摩擦、碰撞会产生火花引起爆炸。针对氧气管 线的具体情况，需要注意下列事宜： 1、 系统水压试验所使用的水源总承包方应做氯离子及油含量检测，其氯离子含 量应小于 25PPM， 油含量应小于 30MG/L 方能使用， 以防止水对系统造成二次污染及氯 离子腐蚀。 2、 针对氧气管线上的焊接球阀、止回阀、流量计、限流孔板等，为防止在运输、 储存、安装过程中发生的二次污染，应在安装前进行确认，如含油量超标，应进行二 次脱脂。为防止氧气管线进行吹扫时对阀门、流量计、限流孔板造成损害，氧气管线 系统安装时在阀门、流量计等处接临时短管，氧气管线化学清洗结束后，对阀门、流 量计、垫片等用三氯乙烯脱脂处理后安装。 3、 在化学清洗前，应对系统用无油蒸汽或氮气进行吹扫。吹扫的目的主要是除 去系统内大的颗粒杂质。吹扫并打靶合格后进行化学脱脂，脱脂合格后再进行氮气吹 扫，将脱脂后残留在管线内的杂质、颗粒彻底吹扫干净后复位。 4、 法兰面及管口、垫片在复位前用三氯乙烯进行擦拭后方可安装。 6 5、 清洗系统验收合格并复位后，由甲方对清洗后的氧气管线应用干燥、无油的 氮气进行吹扫，流速大于 25m/s ，直至管线中的杂质、颗粒吹至干净为止。氮气纯度 应大于 99.99%，以防止对系统造成二次污染。 6、 清洗结束后的复位人员应戴不掉渣的白手套，服装应干净无油，复位阀门、 孔板等零件时应注意不要将外界的油份带入系统，复位时应对设备、法兰面使用三氯 乙烯进行擦拭后安装。 四、清洗前的准备工作 四、清洗前的准备工作 1、在清洗箱的泵吸入口处加装滤网，并应有足够的流通截面积； 2、准备好化学清洗所需的各种清洗药剂，并完成药剂的质量检测工作，以 确保清洗质量和装置的正常生产； 3、安装在临时系统中的温度计、压力表及分析仪器等应计量合格后方可使 用； 4、对清洗系统中的所有阀门进行统一编号，并悬挂在阀门上； 5、对现场技术人员和施工人员进行培训，熟悉清洗工艺流程及操作规范 6、确认工艺管线上的所有调节阀、气动阀已经打开； 7、确认被清洗系统内各设备、管线的材质情况； 8、确认工艺管线上的所有限流孔板已经拆除； 9、确认工艺管线上的单向阀已经抽芯或跨接临时短管； 10、确认文丘里管已全部拆除； 11、公用工程（水、电、蒸汽及氮气由总承包方提供） （1） 、水：除盐水，流量 100 m 3/h，无油，其氯离子含量不得大于 25PPm （2） 、电： 动力电源：380V、50HZ、90KW1； 照明电源：220V、5KW； （3） 、蒸汽：压力 0.51.6Mpa、流量 10t/h； （4） 、氮气：干燥、无油、压力 0.11.0Mpa，纯度大于 99.99%。 12、化学清洗用主要设备： 清洗箱：1m 3，1 个； 清洗泵：50m3/h，1 台； 13、针对氧气管线上的球阀、止回阀、流量计、限流孔板等，为防止在运输、储 存、安装过程中发生的二次污染，应在恢复安装前进行确认，如含油量超标，应进行 二次脱脂。 14、在化学清洗前，应对系统用蒸汽或空气进行吹扫。吹扫的目的主要是除去系 统内大的颗粒杂质。吹扫合格后进行化学脱脂，脱脂合格、复位后再进行无油氮气吹 扫，将脱脂后残留在管线内的杂质、颗粒彻底吹扫干净。 7 15、以上准备工作就绪后，又分承包方报请总承包方、业主和监理确认。 五、化学清洗步骤 五、化学清洗步骤 根据类似清洗工程的成功经验，氧气管线清洗工艺确定为： 建立清洗临时系统 -临时系统清洗-系统水冲洗及检漏 -（第一次）碱洗（粗 脱脂） - 碱洗后水冲洗 - （第二次）碱洗（精脱脂） - 碱洗后水冲洗 - （第三次）碱洗 （精脱脂）- 碱洗后水冲洗 -人工清理检查 -验收复位-氮 气吹扫（本清洗方式油含量小于 100mg/L。 ） 。 1、临时系统清洗 临时系统清洗的目的是除去临时管线内的锈渣、大的颗粒物，防止杂物进入氧气 管线。使用酸性清洗剂对临时管线进行清洗，目测管线内表面无锈渣及大的颗粒物时 结束。 2、系统水冲洗及检漏 系统水冲洗及检漏的目的是除去系统中的积灰、 泥沙、 脱落的金属氧化物等污垢， 同时在模拟清洗状态下检查清洗系统中是否有泄漏及清洗循环系统是否畅通。 、水冲洗：根据设计要求建立临时系统，然后进行水冲洗，各排放点及定排点 定时排放。水冲洗目的是去除被清洗系统内的灰尘、焊渣、泥沙等杂物。水冲洗至目 测进水与出水的澄清度相近时结束。 、应急措施： 、在水冲洗及系统试压时，巡回检查被清洗系统中焊缝、法兰、阀门、短管连 接等处是否有泄漏点出现，如有应及时进行处理。 、 水力冲洗还可发现设计或安装过程中存在的一些问题。 用 50左右的热水强 制循环，检查系统中是否有气阻、死角、短路及堵死等情况，若发现问题，立即进行 处理，待问题解决后进行下一步工作。 、监测项目： 澄清度 目测（进回液的澄清度基本一致） 3、（第一次）碱洗 、碱洗目的是除去被清洗系统内油脂、防锈漆等。水力冲洗及试压合格后，调 整系统处于正循环状态，同时系统进行蒸汽加热。当系统温度达到 50时，可逐渐加 入碱洗清洗药剂，定期切换清洗系统各路进回液阀门，并进行正反向循环清洗（在清 洗泵站操作） 。 碱洗的终点判定：在 1 小时内，当连续两次取样检测的碱度基本不变时（绝对差 值小于 0.2%） ，可结束碱洗。 、应急措施： 8 、当测得的碱度小于清洗规定的范围时，补加碱洗清洗药剂；若碱度大于清洗 规定的范围时，先排去部分清洗剂，再补加一些除盐水，让配好的碱洗液的浓度在规 定的范围内； 、当碱洗出现临时法兰接口、焊缝、阀门等处泄漏时，若泄漏不大，可及时处 理；若泄漏大时，应先停止清洗系统运行，关闭相关的阀门后，再进行处理。 、主要的碱洗药剂： 氢氧化钠、磷酸三钠、碳酸钠、硅酸钠、表面活性剂。 、碱洗时控制监测的项目及工艺： 药品名称 浓 度（%）控制温度 清洗时间 监测项目 氢氧化钠 35 磷酸三钠 35 碳酸钠 35 硅酸钠 12 表面活性剂 0.10.3 8085 1012 小时 碱度、温度 （1 次/小时） 4、碱洗后水冲洗 、碱洗后水冲洗的目的是冲去清洗系统内的碱洗残液。用除盐水反向顶出碱洗 液，然后进行正、反向交替水冲洗，当进回液口的 PH 值接近中性（PH=69）时，即可结束水冲洗。 、应急措施： 、必须对每一路的管线进行逐步水冲洗，当出现总排污点 PH 值时高、时低的 情况，进行全系统排放，正反冲洗； 、水冲洗时，必须保证系统水温不小于 40，若系统水温过低，可以进行小流 量升温水冲洗操作； 、系统泄漏的应急措施同上述。 、监测项目： PH 值 1 次/15 分钟 澄清度 目测（进回液的澄清度基本一致） 5、（第二次）碱洗（同第一次碱洗） 6、（第二次）碱洗后水冲洗（同第一次碱洗后水冲洗） 7、（第三次）碱洗（同第一次碱洗） 8、（第三次）碱洗后水冲洗（同第一次碱洗后水冲洗） 9、人工清理 水冲结束后，排尽系统里的液体。对系统的死角部位进行人工处理，同时由业主 对系统进行油含量检测。油含量达到清洗要求后，报请总承包方、业主和监理进行检 查验收。对拆装部分进行还原复位。 9 10、复位及氮气吹扫 清洗系统验收合格后，由总承包方对清洗后的氧气管线进行复位，并用干燥、无 油的氮气进行吹扫，流速大于 25m/s ，直至管线中的杂质、颗粒吹至干净为止。 六、化学清洗总结报告 六、化学清洗总结报告 化学清洗工作全部结束后， 整理有关分析测试数据，结合清洗过程给总承包方、 业主和监理提交化学清洗总结报告。 七、化学清洗质量要求 。 七、化学清洗质量要求 除 油 率 应 达 到 合 同 规 定 的 指 标 或 符 合 脱 脂 工 程 施 工 及 验 收 规 范 （HG20202-2000）中的要求，本次脱脂油含量小于 100mg/L 为合格。 注：油含量的检测由总承包方、业主负责完成。 八、化学清洗废液的处理 注：油含量的检测由总承包方、业主负责完成。 八、化学清洗废液的处理 本方案在清洗过程中所用原料及反应后产物均无重金属离子或毒害物质， 废液易 处理达标。 碱性废液采用投药中和法进行处理。中和剂选用盐酸，调 PH=6.09.0，由环境 监理确认后进行排放。排放点由总承包方、业主指定。 九、安全措施 九、安全措施 1、清洗现场用彩条布等将原料存放、清洗操作等区域隔离并设置警戒牌、警戒 线。 2、清洗施工人员均需进行上岗前培训； 3、清洗施工人员必须严格遵守有关安全规定及各项制度；操作人员在作业中， 须认真执行操作规范，杜绝违章操作； 4、清洗现场禁止交叉作业，夜间施工需要有充分的照明设施； 5、对清洗所用原料、药剂等均应密闭包装运输； 6、对操作人员进行安全教育，强化“安全第一”思想； 7、清洗作业前，参加清洗人员对现场应充分了解，并熟悉周围的消防设施； 8、设置临时急救设施及急救药品； 9、现场除操作人员外，闲杂人员一律不得入内； 10、清洗作业中，操作人员需配备全套防护设施，如防酸服、手套、面罩、安全 帽等； 11、泵站、取样点、化验站等附近须设有水源，应用胶管连接，以备阀门或管道 泄露时冲洗用； 12、施工现场应设专职安全员一名，负责施工中的安全事项。 13、废液排放：调 PH=6.09.0，由总承包方确认后进行排放。排放点由总承包 方指定。 10 十、组织机构和人员配置 十、组织机构和人员配置 1、组织机构 、由总承包方和分承包方共同组成化学清洗检查小组随时进行检查，以 保证项目能保证质量顺利完成。具体人员由总包承包方确定。 、清洗现场应有总承包方协调人员、分承包方技术人员以及检修、施工人员坚 守岗位。 2、为保证化学清洗的顺利实施，须成立强有力的项目部，在清洗施工前，我们 配备的人员是：项目负责人 1 名、技术总负责人 1 名、安全监督负责人 1 名、化验监 测 1 名、清洗施工队长 2 名、施工操作人员 4 名，共计参加清洗人员 10 名。全面负 责这次清洗工程的施工工作。 项目经理： 史志习 技术负责人：王恩孝 安全负责人：杨增洪 附件 1、 化学清洗过程中的分析方法 附件 1、 化学清洗过程中的分析方法 技术负责人技术负责人 安全负责人安全负责人 后后 勤勤 组组 清清 洗洗 队队 化化 验验 组组 项目经理项目经理 11 碱度的测定 1、概要 当用酸标准溶液滴定时有以下反应： 加酚酞指示剂时： 在加甲基橙指示剂： 再用碱标准溶液反滴定时： 按不同的滴定终点所消耗的标准溶液量可分别计算其含量。 2、试剂： 0.1mol/L（1/2H2SO4）标准溶液 110 -2酚酞指示剂（以乙醇为溶剂） 0.110 -2甲基橙指示剂 3、测定方法 4、计算 总碱度：1000 碱 V ） 2 V 1 0.1(V 总 (JD) + = mmol/L 当碱洗液为：氢氧化钠、磷酸三钠时： 2 10100 1000 40) 21 ( 1 . 0 2 10 = 碱 V VV NaOH 221 10 4 . 0 = 碱 ）（ V VV 222 43 10100 1000 1641 . 0 10 = 碱 V V PONa 22 10 64. 1 = 碱 V V 含油量的测定 1. 试剂 正己烷； 乙醇溶液，将 600 mL 乙醇与 400 mL 水混合； (1+1)硫酸溶液。 2. 测定方法 利用有机溶剂(正己烷)萃取碱洗液中的油质，然后蒸发有机溶剂，用重量法测 得油质含 12 量。 量取 1000mL 碱洗液倒入 2000mL 分液漏斗内， 先加 20mL 正己烷， 先加入 10mL(1+1) H2SO4 使 pH 值为 1.0 左右，后加入 30mL 正己烷振荡 23min，静 置 10min，待正己 烷和水分层后，将水倒入烧杯，以备再次萃取。在正己烷层中 加 100mL 乙醇溶液， 振荡 23min，澄清 5min 待正己烷分层后，将正己烷移 入充分干燥的烧杯，弃去乙 醇， 再将干燥烧杯内的水层重复萃取第二次。 把干燥 烧杯中的正己烷置于蒸发皿内， 在通风柜里用水浴或红外线灯蒸发正己烷之后， 在 100105的 烘箱里干燥 30min，再放在干燥器里冷却 30min 后，称重。 式中 Wa蒸发皿用前重量，g； Wb蒸发正己烷