一種天然氣水套加熱爐用化學清洗劑及清洗方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種化學清洗劑及清洗方法，特別涉及一種天然氣水套加熱爐用化學清洗劑及清洗方法，屬于化學清洗劑技術領域。
【背景技術】
[0002]水套加熱爐是天然氣輸氣系統(tǒng)中應用廣泛的專用設備，具有品種多、配置多樣，結(jié)構緊湊、功能齊全、適用范圍廣等特點，是天然氣輸送系統(tǒng)中理想的加熱設備。
[0003]目前，應用于氣田領域中的用于現(xiàn)場的多井式負壓天然氣水套加熱爐，存在結(jié)垢現(xiàn)象嚴重和使用壽命短的缺點，主要是由于:
[0004]加熱爐的盤管內(nèi)介質(zhì)的特殊性，而且由于天然氣加熱爐是放置室外的裝置、其加水口為敞口式的以及加熱爐內(nèi)天然氣換熱盤管緊密盤桓等諸多原因，導致空氣中的氧容易在爐水中形成溶解氧而對爐體和爐內(nèi)盤管造成氧腐蝕。
[0005]另外，由于加熱爐在長期較高溫度下運行，盡管不斷補充新鮮生活用水，加熱爐內(nèi)礦物質(zhì)離子濃度不斷濃縮，水電導率增加，電極反應速度加快，氧向金屬表面擴散的速度加快，這樣就加速了陽極過程、陰極過程和金屬腐蝕的速度，從而加快了加熱爐的損壞。
[0006]此外，隨著礦化度的不斷增加，導致無機鹽沉積垢的少量出現(xiàn)，長期的附著和沉積，容易造成爐體和加熱爐內(nèi)盤管結(jié)垢，產(chǎn)生垢下腐蝕，并滋養(yǎng)微生物生長，而且由于加熱爐構造特殊，所處水域介質(zhì)的組成差異性較大，這些都會影響加熱爐的使用安全和使用壽命。如氣田現(xiàn)用的水套式加熱爐，加熱采用以水為介質(zhì)進行盤管加熱、換熱方式進行熱交換，以定期使用未處理深井水補水的方式進行水套加熱爐補水，約半年進行一次補充，水在加熱爐內(nèi)不循環(huán)，這樣的天然氣水套加熱爐運行4年后，會出現(xiàn)盤管結(jié)垢3-5_的現(xiàn)象。
[0007]針對上述情況，對于天然氣加熱爐的保護和清洗維護是本領域中亟待解決的問題，目前國內(nèi)通常采用機械清洗的方法對加熱爐進行清洗，但是機械清洗在操作過程中易傷害加熱爐的本體。
[0008]因此提供一種能夠清除加熱爐爐膛內(nèi)壁、對換熱盤管表層污垢的針對性強，而且不會對加熱爐本體造成損傷的實用性高的高效環(huán)保型的加熱爐的清洗方法成為一種需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種天然氣水套加熱爐用化學清洗劑，該化學清洗劑是一種可以有效清潔天然氣水套加熱爐內(nèi)的污垢的化學清洗劑。
[0010]本發(fā)明的目的還在于提供一種天然氣水套加熱爐的清洗方法，該方法使用上述化學清洗劑對天然氣水套加熱爐進行清洗，其操作簡單，清潔能力強。
[0011]為了達到上述目的，本發(fā)明首先提供了一種天然氣水套加熱爐用化學清洗劑，其組成包括質(zhì)量比為2:5:15:6-4:9:28:13的烏洛托品、濃度為25wt% _30wt%的鹽酸、濃度為40wt% _50被％的檸檬酸、除垢軟化劑，其中，所述除垢軟化劑包括質(zhì)量比為2:3-3:8的烏洛托品、甲醛與苯胺縮合物。
[0012]本發(fā)明還提供了一種采用上述天然氣水套加熱爐用化學清洗劑的天然氣水套加熱爐的清洗方法，其包括以下步驟:
[0013]步驟一:向天然氣水套加熱爐中加入烏洛托品，其中，每lm3鍋爐水中加入50g烏洛托品，靜置15min-30min (優(yōu)選靜置時間為15min)，加入濃度為25wt% _30wt%的鹽酸、濃度為40wt% _50被％的檸檬酸和除垢軟化劑，浸泡2-3h (優(yōu)選浸泡時間為2h)；
[0014]步驟二:加入試劑進行中和處理，至加熱爐內(nèi)的液體的pH為6-7，排液，用水清洗，排放清洗液；
[0015]步驟三:補充加熱爐的爐水，煮爐除氧，完成對天然氣水套加熱爐的清洗。
[0016]在本發(fā)明所提供的上述清洗方法中，步驟一中加入的烏洛托品不包括除垢軟化劑中所含有的烏洛托品。
[0017]在本發(fā)明所提供的上述清洗方法中，優(yōu)選地，進行中和處理時所加入的試劑包括碳酸鈉或碳酸氫鈉等；更優(yōu)選地，進行中和處理所加入的試劑為碳酸鈉。其中，試劑的添加量根據(jù)加熱爐爐膛中的液體的體積而定，加入試劑的同時進行攪拌，直至加熱爐內(nèi)的液體的pH為6-7。
[0018]本發(fā)明提供了一種帶有化學清洗劑輸送設備的天然氣加熱爐，其包括:天然氣水套加熱爐本體和化學清洗劑輸送設備；
[0019]所述化學清洗劑輸送設備包括:循環(huán)泵、污水處理箱；
[0020]所述天然氣水套加熱爐本體主要包括:天然氣換熱盤管、天然氣管線和排污管線.
[0021]所述天然氣水套加熱爐本體的頂部設有注水口 ；
[0022]所述天然氣管線由所述天然氣水套加熱爐本體的外部延伸至所述天然氣水套加熱爐本體的內(nèi)部，形成回路并延伸至天然氣水套加熱爐本體的外部；
[0023]所述天然氣管線位于天然氣水套加熱爐本體內(nèi)的部分構成天然氣換熱盤管；
[0024]所述循環(huán)泵通過管線與天然氣水套加熱爐本體的注水口連通；
[0025]所述污水處理箱在所述排污管線的末端的下方。
[0026]在本發(fā)明所提供的天然氣水套加熱爐中，所述天然氣水套加熱爐本體的內(nèi)部裝有加熱盤管，加熱盤管的外部與天然氣水套加熱爐本體的爐膛內(nèi)部形成的空間，填裝有爐水。
[0027]在本發(fā)明所提供的天然氣水套加熱爐中，優(yōu)選地，所述循環(huán)泵位于天然氣水套加熱爐本體的外部。
[0028]在本發(fā)明所提供的天然氣水套加熱爐中，優(yōu)選地，所述污水處理箱位于所述天然氣水套加熱爐本體的外部的下方。
[0029]在本發(fā)明所提供的天然氣水套加熱爐中，優(yōu)選地，所述排污管線位于所述天然氣水套加熱爐本體的下方。
[0030]在本發(fā)明所提供的天然氣水套加熱爐中，優(yōu)選地，所述排污管線上設置有閥門。所述閥門用于控制排污管線的開關。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，所述帶有化學清洗劑輸送設備的天然氣加熱爐中所用的化學清洗劑可以是本發(fā)明所提供的天然氣水套加熱爐用化學清洗劑。
[0032]采用本發(fā)明所提供的天然氣水套加熱爐用化學清洗劑對上述帶有化學清洗劑輸送設備的天然氣水套加熱爐進行清洗時，具體包括以下步驟:
[0033]首先，將該天然氣水套加熱爐內(nèi)的水放出一部分，使本發(fā)明所提供的天然氣水套加熱爐用化學清洗劑由循環(huán)泵進入天然氣水套加熱爐本體中(先加入烏洛托品，靜置15min，再加入濃度為25wt% _30wt%的鹽酸、濃度為40wt% _50wt%的檸檬酸和除垢軟化劑)，浸泡循環(huán)2h，對天然氣水套加熱爐本體的爐體內(nèi)壁、天然氣管線的外壁和天然氣換熱盤管的外壁等進行清洗；
[0034]然后通過循環(huán)泵投加試劑進行中和處理，排放清洗液，清洗液由排污管線的末端流入至污水處理箱；
[0035]之后用清水沖洗加熱爐爐膛殘余的清洗液，排放清洗液至污水處理箱中，用試劑中和處理排放的清洗液；
[0036]最后，用清水將天然氣水套加熱爐的爐膛清洗至潔凈，排放清洗液，補充加熱爐的爐水，煮爐除氧，完成對天然氣水套加熱爐的清洗。
[0037]本發(fā)明所提供的天然氣水套加熱爐用化學清洗劑通過采用濃度為25wt% _30wt%的鹽酸，使得該化學清洗劑能夠快速溶解鐵銹、碳酸鹽水垢以及微生物粘泥等，主要化學反應如下:
[0038]Me (Ca) 0+2H+ = Me (Ca) 2++H20
[0039]Me (Ca) C03+2H+ = Me (Ca) 2++H20+C02
[0040]濃度為25wt% _30wt%的鹽酸是一種強酸對大多數(shù)金屬材料有極強的腐蝕作用，本發(fā)明通過向清洗劑中加入緩蝕劑，使鹽酸配合緩蝕劑的緩蝕作用，能夠減少其對天然氣水套加熱爐爐膛內(nèi)壁及換熱盤管的腐蝕，本發(fā)明所采用的緩蝕劑為烏洛托品。
[0041]本發(fā)明所提供的天然氣水套加熱爐用化學清洗劑，通過濃度為40wt% -50wt%m檸檬酸使得本發(fā)明的化學清洗劑有很強的除垢能力，可以迅速沉淀金屬離子，形成金屬螯合物，防止污染物重新附著在爐膛內(nèi)壁或換熱盤管上，使污垢分散和懸浮，主要反應分為以下三個階段:
[0042]第一階段，檸檬酸和氨水反應，生成檸檬酸胺鹽:
[0043]C3H40H (C00H) 3+NH40H— C3H40H (C00H) 2C00NH4+H20
[0044]第二階段，發(fā)生溶解反應:
[0045]FeO+2H—Fe2++H20
[0046]Fe203+6H+—2Fe3++3H20
[0047]Fe30