导热油清洗建议

导热油清洗建议

一、清洗方法

据被清洗设备结构及所生成的油垢情况，可以选用物理清洗与化学清洗，以下重点讨论化学清洗。石化设备油垢清除采用化学清洗是传统方法，清洗剂主要通过碱、有机溶剂与SAA这三种基本成分的组合，并加入络合剂、氧化剂、缓蚀剂、吸附剂与防沉积剂等其他助剂，通过多种组分的配伍复合，再通过加温、机械冲刷等作用，基本上能清除各设备的油垢。还有一种化学清洗剂，清洗方法方便简单，只需在导热油中加入，焦垢就连同导热油一起排出。

二、化学清洗剂的种类

1、 碱性水溶液

常用碱性物有氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠与硅酸钠等，一般由几种碱性物组成碱性清洗剂。对动植物油起皂化反应，除油能力好，但除硅酸钠外对矿物油清洗能力大多较差，因而常作传统的日用除油剂，工业上仅用于一般脱脂。碱性清洗剂价格便宜，缺点是强碱会使机械部件受到损伤。

2、 有机溶剂

常用石油类溶剂、卤代烃溶剂与醇类溶剂等，靠对油类较强的溶解反应以清除重油垢、焦油垢与焦碳垢。低沸点石油类溶剂汽油对矿物油垢溶解性好，但易燃，应用受到限制，高沸点石油类溶剂煤油、柴油对矿物油垢清洗能力稍差，但价廉、不易燃，应用较广。卤

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代烃四氯化碳、三氯乙烯等，不燃或难燃，但易挥发且有毒，因对油垢溶解能力大，脱脂力比石油溶剂强，价虽高，但仍有应用。氯氟烃对大气臭氧有破坏作用，虽然去油能力强，但面临淘汰。醇类溶剂多用乙醇、异丙醇，除亲水外，对油脂溶解力强、对表面活性剂溶解力也大。有机溶剂除单用外，常混合使用。

3、表面活性剂溶液

表面活性剂(简称SAA)由于具有两亲结构(亲油基与亲水基)，因而其低浓度水溶液具有减少表面张力，润湿渗透，乳化分散与增溶等独特作用，故对液态油垢有良好清除能力，但对固态油垢去除能力差。常应用阴离子表面活性剂(a-SAA)，如烷基苯磺酸钠，与非离子表面活性剂(n-SAA)，如烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇氧乙烯醚。商品金属清洗剂常用一种或多种SAA配伍。

4、 碱与表面活性剂的混合溶液

为了改善单一碱与SAA溶液清洗能力的不足，适应多种油垢的清洗，往往把碱性物与SAA复配，通过它们的协同效应，使润湿渗透、分散乳化与增溶能力倍增，它广泛地代替石油溶剂清洗轻油垢与重油垢，但对粘性更强的焦油垢、胶油垢、含催化剂或硫化铁油垢清洗能力差。

5、 有机溶剂与表面活性剂溶液

由于单一有机溶剂仅能去除油垢，为了弥补清除非油溶性污垢的不足，把有机溶剂与SAA混合复配，能产生更强更有效的清洗剂。可分为两类，一类是两相清洗剂，以乳化或增溶状态存在，发挥两者的协同效应，对粘附性强的重油垢、焦油垢、胶油垢及积炭有良

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好的清洗能力，并且能同时去除水溶性与油溶性污垢。由于加入SAA水溶液，可减少较贵的有机溶剂用量，也可减少挥发，且不易燃烧，可在常温下清洗。另一类是由醇醚类溶剂加SAA水溶液，称含有两亲结构的清洗剂，由于增大了SAA与某些添加剂在水中的溶解度，除油垢能力比SAA水溶液大有提高。

6、 有机溶剂与碱混合溶液

通常在醇醚类两亲结构的水溶液中加入少量碱形成的清洗剂，其去油垢能力比原来溶剂去油垢能力大有提高。另外在除炭剂中，有较多的是在枷1溶剂中加入氨类与胺类，因氨、胺类具有孤对电子，对带正电性的炭分子具有较强的吸附作用。

7、 碱、表面活性剂与有机溶剂混合溶液

碱性SAA溶液虽具有润湿乳化分散与增溶等性能，对去除轻油垢、重油垢有较大能力，但对含积炭沥青较多的焦油垢能力较差，这时应加入有机溶剂，一种是两亲的醇类，如异丙醇，会使胶束增大，有利于非极性有机物插入胶束“栅栏”间，使清除焦油垢能力大大增强。另一种加入亲油性有机溶剂如卤代烃、酚类、二甲基甲酰胺等，对去除积炭、剥离涂层有较大作用。

8、 络合剂与碱、表面活性剂和／或有机溶剂混合溶液

碱、SAA和／或有机溶剂混合溶液虽对一些油垢与积炭清洗能力强，但对含腐蚀产物(硫化铁，氧化铁)、催化剂及某些非油溶性污垢的混合油垢焦垢的清洗，还需添加络合剂或整合剂，由于这些垢物多含金属离子，通过EDTA、NTA、柠檬酸与葡萄糖酸及其盐类等加入产生络合作用，同时还由于碱+SAA+有机溶剂协同作用，促使焦质与沥青质乳化与

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增溶，能加速这混合油垢的清洗。如果仅有碱性络合剂清洗，上述垢物中金属离子微粒被粘附产生强的焦油层包裹而不易作用。

9、 氧化剂与碱、表面活性剂的混合溶液

在碱性SAA水溶液中再加入一定量的氧化剂，如过氧化氢、过碳酸钠、过硼酸钠与高锰酸钾等，使重油垢焦油垢中某些基团发生氧化反应，使其分子间的链键断裂，或促进垢中有机物分解，如使硫化铁转化为可溶性的氧化铁与硫，使硫化氢释放量减少，这对含硫油垢清洗特别有利。实践证明，加氧化剂的水基清洗剂比不加氧化剂的水基清洗剂效果好得多。

10、 酸液

对某些焦油垢、胶油垢与软积炭及含有FeS的油垢，可以选用浓硫酸、浓硝酸或浓硫酸+少量浓硝酸或10％(质量分数)铬酸等强氧化性酸进行清洗有较好效果，但如果操作不慎，就易出事故。对某些由于采用含镍、铁、钒等金属离子油浆、经高温处理而沉积的基本无油的混合炭垢，可以采用稀盐酸或硫酸的还原性酸溶液，并加热到一定温度，通过与金属离子反应使垢层分离，再借助较高的泵流速使炭粒冲刷出来。

11、 其他清洗剂

在上述配伍的清洗剂中有时还应添加缓蚀剂。如对加有NaOH的碳钢而言，应加少量硝酸钠以防碱脆。对在80～120℃加有柠檬酸或EDTA等络合剂的清洗中，应加邻苯硫脲、MBT等缓蚀剂。一般碱性清洗剂最好加硅酸钠，因为它能在金属表面沉积一种硅凝胶保护膜，对钢，尤其对有色金属有显著缓蚀作用。当然亚硝酸钠在一些水基清洗剂中也作缓蚀

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剂或防锈剂。三聚磷酸钠在水基清洗剂中，除可形成可溶络合物，使水软化并能促进污垢分散外，还是钢的缓蚀剂。另外还可添加吸附剂，例如分子筛、硅藻土、防沉积剂[如羧甲基纤维素(CMC)]及摩擦剂(如细石英砂)等。

三、清洗工艺

某些设备上沉积的油垢，可能是多相或多层混合垢，靠一步清洗法只能清除其中一相或一层，需要采用多层次清洗工艺，才能确保除去绝大部分垢物。以下是综合了国内国外的化学清洗技术列出的几条方案。

1、碱洗和酸洗两步法

工艺：排出导热油→蒸汽吹扫滞油→碱性清洗剂→水冲洗→酸洗→钝化→完毕

原理：碱性水基清洗剂对油质，中温积炭处理效果良好，但处理后试件内壁仍残留有致密石墨化高温积炭层，因此须经过进一步的酸洗除去，以避免残留碳层影响导热油质量及传热效果。碱洗，酸洗两步法清洗工艺用于热媒炉及管道积炭，具有清洗率高，清洗温度较低，无毒，清洗成本低的优点。该法虽能清除垢层，但工艺繁多，存在着酸碱腐蚀，缩短机器寿命，会造成二次污染，并且要在停车的情况下进行，影响生产。

2、溶解清洗法

工艺：排出导热油→蒸汽吹扫滞油→有机溶剂清洗液(有机溶剂+SAA+助剂)→钝化

原理：由于焦炭垢是一种以有机物为主的成分复杂的混合污垢，与金属表面的粘附主要是范德华力的物理吸附，采用“溶解洗涤法”，将焦油溶于有机溶剂中，粉尘随有机物

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的溶解而自然除去。此清洗剂的清洗能力相当强，受温度影响不是很大。该清洗剂清洗后经澄清过滤处理，再添加适量表面活性剂和助剂可重复使用。残渣可渗入煤中燃烧，既降低成本又减少环境污染。但该清洗剂具挥发性，安全性低，成本高。

3、复合清洗剂清洗法

工艺：排出导热油→蒸汽吹扫滞油→清洗液循环清洗

原理：复合清洗剂主要由数种表面活性剂在助洗剂的协同作用下，首先在油垢表面吸附，使其润湿、膨胀，而后清洗剂渗透到油垢间隙，使油污物在复合清洗剂作用下逐渐卷缩成胶束，不断乳化，经泵连续循环冲刷，可使分散乳化的油污物脱离传热表面。此清洗剂既能有效破碎，分散积炭，也能高效地溶解有机碳氢化合物，工艺简单，基本对设备无腐蚀。但此法会造成二次污染，且须在停车的情况下进行清洗，会影响生产。

4、有机添加剂清洗法

工艺：只需在运行着的导热油中加入添加剂，就可使积炭剥落，再经澄清过滤处理除油渣。

原理：此添加剂利用相似相溶原理洗脱焦油垢，或使焦油垢降解防止导热油的变质。此法在不停车的情况下进行清洗，添加剂能耐260℃以上的高温，溶于导热油，不影响导热油的物性，用量不能超过导热油的千分之一。使用时导热油炉与管道不用降温(导热油与管道从260℃降至80℃左右，需要58h)，不影响生产。此法工艺简单，节约成本，除去油渣后的导热油可再利用，不污染环境，是化学清洗法清洗导热油管道的趋势。目前，此有机添加剂仅靠进口，国内尚未有同类产品。

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