阅读说明：本技术 解决Alfalava板式换热器表面清焦除油的解理***膜的方法 (Method for solving cracking rupture membrane of Alfalva plate heat exchanger surface for coke cleaning and oil removal ) 是由 邹积强 于 2019-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明属于炼化行业维护清洗领域。解决Alfalava板式换热器表面清焦除油的解理爆破膜的方法,在切换板换后,无需打开板换本体,不拆卸情况下,通过连接管线和316L不锈钢制作离心泵、封闭不锈钢反应器,形成封闭作业体系；封密作业体系和板换连接后,形成一套板换-板换体外循环封闭作业反应体系；以若干植物酶反应剂为载体,若干植物酶反应剂在板换内部螺旋体结构表面,反应生成连续不断的解理爆破膜；在物理击碎作用下,焦垢变为小颗粒粉体,封闭反应体系不断循环,将粉碎的焦垢粉体和沥青质垢带出板换体外,完成清焦除垢。本发明不会造成设备损伤,也不产生对人体有伤害的有毒有害气体、液体、固体产生,排放不会对环境产生不良影响,实现可自然降解。(The invention belongs to the field of maintenance and cleaning in the refining and chemical industry. The method for removing coke and oil on the surface of the Alfalva plate heat exchanger and cleaving the rupture membrane comprises the steps of preparing a centrifugal pump and a closed stainless steel reactor through a connecting pipeline and 316L stainless steel without opening a plate exchange body or disassembling after exchanging a switching plate to form a closed operation system; after the sealing operation system is connected with the plate exchanger, a plate exchanger-plate exchanger external circulation sealing operation reaction system is formed; a plurality of plant enzyme reactants are used as carriers and react on the surface of the spiral body structure in the plate exchanger to generate a continuous cleavage rupture membrane; under the physical crushing action, the coke scale is changed into small-particle powder, a closed reaction system is circulated continuously, and the crushed coke scale powder and the asphaltene scale are taken out of the plate and replaced, so that the coke cleaning and the scale removal are completed. The invention can not cause equipment damage, can not generate toxic and harmful gas, liquid and solid which are harmful to human bodies, can not generate adverse effect on the environment by discharge, and can realize natural degradation.)

解决Alfalava板式换热器表面清焦除油的解理***膜的方法

技术领域

本发明属于炼化行业维护清洗领域，特别涉及炼化行业板式换热器表面油焦混合垢的清洗。

背景技术

瑞典Alfalava（阿法拉伐）跨国公司，在国内炼化行业沸腾床渣油加氢裂化装置投用的螺旋板式换热器（以下简称板式换热器），系国内首次引用使用，投用各种原因造成1-3个月内频繁发生设备结垢堵塞问题，严重威胁和影响装置沸腾床加氢裂化装置的平稳运行。

目前有文献公开Alfalava板式换热器用于连续重整装置时，采用的清洗方法是化学清洗，采用Na2CO3清洗，但是其也有不足，容易发生碱脆现象，目前尝试采用有机类和高温情况下分解的药剂。

但是国内炼化行业沸腾床渣油加氢裂化装置中投用Alfalava板式换热器时堵塞问题在国内外无现成经验可循，和据称该板式换热器堵塞和炼制的油品种类有着直接的关系，在无法改变原油品种品质的情况下，寻找一种可行便捷的解决方案，有着重在的经济和示范意义，但在国际上也尚没有一个完善成熟可借鉴的解决方案。

发明内容

本发明的目的是解决Alfalava板式换热器使用后，发生严重结焦堵塞问题，提供一种解决Alfalava板式换热器表面清焦除油的解理***膜的方法，同时有效的实现以下两个目的：

（1）无机焦炭垢和有机渣油垢并存，同时同步解决，而且形成的***膜不损伤板式换热器本体。

（2）大块硬质垢经过***、解理反应后，有效排出设备体外。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：解决Alfalava板式换热器表面清焦除油的解理***膜的方法，在切换板式换热器后，无需打开板式换热器本体，不拆卸情况下，通过连接管线和316L不锈钢制作离心泵、封闭不锈钢反应器，形成封闭作业体系；封密作业体系和板式换热器连接后，形成一套板式换热器-板式换热器体外循环封闭作业反应体系；以若干植物酶反应剂为载体，若干植物酶反应剂在板式换热器内部螺旋体结构表面，反应生成连续不断的解理***膜；解理***膜通过连续不断生成O₂***出的气体，不断冲击板式换热器本体油焦混合垢的表面，焦垢变为小颗粒焦垢粉体，封闭反应体系不断循环，将焦垢粉体和沥青质垢带出板式换热器体外，在循环中沉降，完成清焦除垢。

进一步地，本发明优化方案为：

S1:板式换热器-板式换热器体外循环封闭作业反应体系是板式换热器不拆卸情况下，连接不锈钢管线、316L不锈钢卧式单级离心泵和具有蒸汽加热功能不锈钢反应器形成封闭作业体系，其中316L不锈钢卧式单级离心泵配套电机，封密作业体系和板式换热器连接后，形成一套板式换热器-板式换热器体外循环封闭作业反应体系；水试运行，查漏点，保证体系无漏点；

S2:板式换热器-板式换热器体外循环封闭作业反应体系采用热水升温至80-95℃，加入植物酶反应剂；加入植物酶反应剂形成会产生***膜的解理反应，通过物理和化学的双重作用，在板式换热器内部结垢面上，通过物理冲击、扰动等击碎作用，达到油焦混合垢松动和剥离、击碎的功效；

循环反应15个小时，循环方向1-1.5小时切换变更一次；及时清理反应器底部沉积硬质焦碳垢；板式换热器本体基本实现洁净，上述反应时间30-40个小时，即可立即投入使用。

本发明独创新型工艺，为了达到既能驱除无机焦炭硬质垢、又能清除有机大分子量渣油混合夹裹的特殊性，现场配套封闭反应循环体系，通过植物酶反应剂生成的解理***膜技术，解决板式换热器频繁堵塞问题。

本发明***膜除油焦混合垢方法、机理、主要反应方程式如下：

主要植物酶反应剂反应的方程式：

Na ₂ Cr ₂ O ₇ + CmHn+OH^-→ 2CrO ₃＋Na₄Cr O ₄＋H ₂ O₂+O₂↑，其中CmH的化学式是大分量的渣油成份，C一般在30-260之间

反应过程产生O2瞬间爆发，起到解理强制剥离作用。

其中H₂O₂进一步反应，形成***作用，机理同上，反应式：

H₂O₂→H₂O+O₂↑

解理***膜通过连续不断生成O₂***出的气体，不断冲击板式换热器本体油焦混合垢的表面，焦垢变为小颗粒焦垢粉体，封闭反应体系不断循环，将焦垢粉体和沥青质垢带出板式换热器体外，在循环中沉降，完成清焦除垢。

此外，***剂中的氧化物成份和大分量的渣油发生分解，将大分量分子链分解通过不断的催化效应，生成小分量的碳烃聚合物和CO、CO₂气体、和上述氧化剂分解产生的O₂,类似，反应过程产生CO、CO₂瞬间爆发，也起到解理强制剥离作用等，随着循环体系流出设备本体以外的沉降槽中。

通过物理和化学有机结合即：

（1）物理冲击作用：扰动和剥离；

（2）化学解理作用：植物酶将沥青质软垢解理分解、产生***性微小气泡作用；

通过上述物理和化学的双重作用，板式换热器内部设备本体表面附着的油焦混合垢分崩离析，焦垢也由大块变小块、小块变碎末、碎末变为小颗粒粉体，封闭反应体系不断循环，将粉碎的焦垢粉体和沥青质垢带出板式换热器体外，在循环中沉降，达到清焦除垢的效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2是本发明形成***膜内部局部示意图。

图中：1板式换热器；2不锈钢管线；3植物酶反应剂；4不锈钢反应器；5加热器；6卧式单级离心泵；7油焦混合垢；8***膜。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作详细说明，但本发明并不局限于具体实施例。

如图1所示，板式换热器1不拆卸情况下，连接不锈钢管线2、316L不锈钢卧式单级离心泵6和具有蒸汽加热器5的10立方不锈钢反应器4形成封闭作业体系，其中316L不锈钢卧式单级离心泵配套电机75kw、杨程80米、转速1450r/min，封密作业体系和板式换热器连接后，形成一套板式换热器-板式换热器体外循环封闭作业反应体系；水试运行，查漏点；

没有漏点时，则采用热水升温至80℃，加入植物酶反应剂3；加入植物酶反应剂形成会产生***膜8的解理反应，***膜除油焦混合垢方法、机理、主要反应方程式如下：

主要植物酶反应剂反应的方程式：

Na ₂ Cr ₂ O ₇ + CmHn+OH^-→2CrO ₃＋Na₄Cr O ₄＋H ₂ O₂+O₂↑，其中CmH的化学式是大分量的渣油成份，C一般在30-260之间

反应过程产生O2瞬间爆发，起到解理强制剥离作用。

其中H₂O₂进一步反应，形成***作用，机理同上，反应式：

H₂O₂→H₂O+O₂↑

解理***膜通过连续不断生成O₂***出的气体，不断冲击板式换热器本体油焦混合垢7的表面，焦垢变为小颗粒焦垢粉体；

此外，***剂中的氧化物成份和大分量的渣油发生分解，将大分量分子链分解通过不断的催化效应，生成小分量的碳烃聚合物和CO、CO₂气体、和上述氧化剂分解产生的O₂,类似，反应过程产生CO、CO₂瞬间爆发，也起到解理强制剥离作用等；

封闭反应体系不断循环，循环反应15个小时，循环方向每小时切换变更一次；将粉碎的焦垢粉体和沥青质垢带出板式换热器体外，及时清理反应器底部沉积硬质焦碳垢，板式换热器本体基本实现洁净，上述反应时间30个小时，完成清焦除垢即可立即投入使用。

经实验证明，本发明核心是植物酶的化学解理作用，在板式换热器表面形成大量的微小气泡，气泡瞬间产生的产生***性，可以达到1000MP的微区压力环境，将附着的板式换热器本体表面的95%油焦混合垢，瞬间击碎，加之封闭反应体系的高速循环作用，将绝大部分的粉末化、解理分解油焦混合垢带出板式换热器体外，沉降在循环板式换热器体外反应器中。

本发明采取不同植物酶反应剂，同时间同步即可自清除不同的渣油垢、焦碳垢、同时又相互协同、植物酶反应剂之间不会产生抵消反应，瞬间制成生成的***膜***后不会造成设备损伤，植物酶反应剂反应制成***膜过程中，也不产生对人体有伤害的有毒有害气体、液体、固体产生，排放不会对环境产生不良影响，实现可自然降解。