DE1621572A1

DE1621572A1 - Verfahren zum Reinigen wassergekuehlter Vorrichtungen

Info

Publication number: DE1621572A1
Application number: DE19671621572
Authority: DE
Inventors: Searles Clive Barrington
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1966-02-04
Filing date: 1967-02-03
Publication date: 1971-05-06
Also published as: US3530000A; NL6701773A; GB1120684A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

8 MÜNCHEN Z, HIUBLESTRASSE 2O -

Df. Berg Dfpl.-Ing. Sfgpf, 8 München 1, Hllblesfrafie 20 Ihr Zeichen Unser Zeldien Datum

25. September- 1969 P 16 21 572.8-45 ■'■■·■
Anwaltsakte 14 85I

Esso Research and Engineering Company 125, Broad Street, ELIZABETH, N.J. /USA

"Verfahren zum Reinigen wassergekühlter Vorrichtungen"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen der Kühlwasserkreislaufeinrichtung einer Vorrichtung mit Wasserkühlung, bei dem während des Betriebs in die Kühlwasserkreislaufeinrichtung eine Säure und ein Korrosionsinhibitor eingeführt werden. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zum Reinigen der Kühlwasserkreis lauf einrichtungen von Kühlanlagen*, s.B« Kondensatoren und Köhlern industrieller Anlagen_s wie* sie in Raffinerien Verwendung finden» . - . ■'..""-■ Es .Ist bekannt₉ daß Kühlwasserkreislaufeinrichtungen- Infolge Ab-

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lagerungen von Kesselstein, pflanzlichem Material und. Schlamm verschmutzen, insbesondere wenn das Kühlwasser direkt aus einer natürlichen Quelle, beispielsweise dem Meer, einer Talsperre oder einem B¹IuB, entnommen wird. In einer'Raffinerie findet z. B, eine große Anzahl von Kühlern und Kondensatoren Verwendung, die, wenn die Raffinerie in der Nähe einer natürlichen Wasserquelle., Zo B. in der Nähe des Meeres liegt, normalerweise ihr Kühlwasser aus dieser natürlichen Quelle beziehen. Nach einer gewissen Zeit müssen solche, mit Kesselstein, Tang und Schlamm verschmutzte Wasserkreislaufkühler gereinigt werden. Zu diesem Zweck werden sie gewöhnlich aus dem Kreislauf genommen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß außer den Ausbau- und Reinigungskosten ein Durchsatzverlust der Anlage entsteht, der durch die verringerte Kühlkapazität der Anlage während der Zeit bedingt ist, in der die Kühler außer Betrieb sind.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurden Versuche unternommen, um Kühler, Kondensatoren und dergleichen durch kurzzeitiges Einspritzen von chemischen Reagentien in das Kühlwasser zu reinigen, während sie im Kreislauf verbleiben. Es sind bereits einige Verfahren bekannt, mit deren Hilfe zwar der Kesselstein und der Schlamm entfernt werden können, die jedoch zur wirksamen Entfernung des pflanzlichen Materials, z, B_e Tang, ungeeignet sind oder zu ihrer wirksamen Durchführung eine zu lange Zeitspanne in Anspruch "nehmen, oder au teuer sind. Es war dauer bisher allgemein UbIiCh₉ die verschmutzten Kühler auszubauen und sie außerhalb der Anlag© entweder von Hand zu reinigea oder sie mit heißen chelat-

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"bildenden Mitteln durchzuspülen.

Ein anderes "bereits bekanntes Verfahren ist das sogenannte "Sandschlämmverfahren"; darin werden Sand, Luft und Wasser mit hoher Geschwindigkeit entgegen der normalen Strömungsrichtung des Wassers durch den Kühler gedrückt.

Die übliche, außerhalb des Kreislaufes erfolgende chemische Reinigung wird in der Weise durchgeführt, daß der verschmutzte Kühler zunächst außer Betrieb gesetzt, dann ein provisorisches Kreis laufsystem eingerichtet, eine Pumpe und ein Mischtank angeschlossen und schließlieh durch die Kühlanlage Säuren im Kreislauf geführt werden bis die Reinigung beendet ist. Die dabei angewendeten Säurekonzentrationen sind verhältnismäßig hoch, sie liegen in dem Bereich von 5 bis 10 Gew.% der Säurereinigungslösung. Dabei wird die saure Lösung langsam mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,3 m/sec. und bei einer Temperatur von bis zu etwa 80 G innerhalb 24 Stunden im Kreislauf geführt.

Es wurde nun gefunden, daß verschmutzte Kühler, Kondensatoren und dergleichen auf verhältnismäßig billige Art und Weise gereinigt werden können, während sie im Kreislauf verbleiben, wobei nicht nur der Kesselstein und der Schlamm, sondern auch das pflanzliche Material, z. B. Tang, entfernt werden,.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Reinigen der Kühlwasserkreislaufeinrichtung einer Vorrichtung mit Wasserkühlung, bei dem

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während des Betriebs in die Kühlwasserkreislauf einrichtung eine Säure und ein Korrosionsinhibitor eingeführt werden, ist nun dadurch gekennzeichnet, daß die Säure in einer solchen Menge zugegeben wird, daß die Säurekonzentration in der Reinigungslösung 0,1 bis 3,0 Gew./Gew.% beträgt, daß der Korrosionsinhibitor zusammen mit einem Benetzungsmittel in einer Gesamtmenge von 0,1 bis 2,0 Volo/Vol.% - bezogen auf das Gesamtvolumen der Säure zugegeben wird und daß außerdem in den wasserführenden Rohren der Kühlvorrichtung eine lließgeschwindigkeit von mindestens 0j9 m/sec. aufrechterhalten wird.

Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Säure, vorzugsweise Salzsäure oder Schwefelsäure oder eine andere, den Kesselstein lösende Säure, wird zweckmäßigerweise in einer solchen Menge zugesetzt, daß die Säurekonzentration der Reinigungslösung 0,1 bis 2,0, vorzugsweise 1,0 Gew./Gew.% beträgt»

Als Korrosionsinhibitor wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise ein solcher verwendet, der gleichzeitig als Benetzungsmittel wirkt, so daß dieses Reagens sowohl als Korrosionsschutz- als amch als Benetzungsmittel fungiert» Überraschenderweise stört auch das durch die Verwendung von Benetzungsmitteln verursachte Schäumen das erfindungsgemäße Verfahren nicht, obwohl bisher das Schäumen als nachteilig angesehen und versucht worden war, es nach Möglichkeit zu verhindern.

Als Korrosionsinhibitor wird vorzugsweise ein Amin, z. B. ein

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primäres, sekundäres oder tertiäres, langkettiges Amin mit vorzugsweise 12 Kohlenstoffatomen, ein Alkylamin, Diamin, Amidoamin und/oder eine quaternäre Ammoniumverbindung oder Mischungen davon verwendet. Gegebenenfalls können auch Derivate der oben genannten Art, beispielsweise Hydroxy- oder Ä'thöxyderivate verwendet werden· Besonders geeignet sind Alkanolamin-Eeaktionsprodukte, die durch Umsetzung von 1 bis 4· Mol Alkanol mit 1 Mol Amin erhalten werden, wie es in der britischen Patentschrift 912 34-9 beschrieben ist. Ein repräsentativer "Vertreter diese Klasse von Reagentien ist das von der Firma Armour Chemical Company unter der Bezeichnung "AEMOHIB", z. B₀ "AEMOHIB 25" oder "AEMOHIB. 28"^! in den Handel gebrachte Mittel. Andere geeignete Korrosionsinhibitoren sind Mercaptane, heterocyclische Stickstoffverbindungen, Harnstoffe und Thioharnstoffe.

Der Korrosionsinhibitor kann, wenn er gleichzeitig auch als Benetzungsmittel wirkt, beispielsweise in einer Menge von 1 "Vol./ ToI,% - bezogen auf das Gesamtvolumen der zugesetzten konzentrierten Säure — vorliegen· Wenn ein Netzmittel zusätzlich zugegeben werden muß, liegt die Gesamtmenge an Inhibitor und Netzmittel zweckmäßig zwischen 0,1 und 2,0, vorzugsweise bei etwa 1,0 VoI ·/

Um eine wirksame Eeinigung der verschmutzten Kühler zu erzielen, wird die Eeinigungsflüssigkeit mit einer hohen KLießgeschwindigkeit durch das Eohr geleitet. Die IFließgeschwindigkeit liegt vorzugsweise mindestens bei 0,9 bis 1,2 m/sec.j eine verbesserte -_,

- ν

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Reinigung wird erzielt durch. Ech.oh.ung der Fließgeschwindigkeit bis auf etwa 2,7 m/sec. Wenn die Fließgeschwindigkeit aber 2,7 m/sec. übersteigt, können Korrosionsprobleme auftreten» - .

Die in dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren verwendete Säure wird ständig, vorzugsweise über einen Zeitraum von z. 3. 20 Minuten, in das Kühlwasser gepumpt, um eine zweckmäßige Säurekonzentration von beispielsweise mindestens 0,5, vorzugsweise etwa 1,0 Gew./Gew.% zu erzielen. Die Mengen an Säure, Korrosionsinhibitor und Benetzungsmittel können variieren; wenn die pflanzliche Verschmutzung gering ist, können in einigen Fällen kleinere Mengen an Benetzungsmittel, z, B. 0,1 %, verwendet werden; wenn andererseits die Kesselsteinablagerung übermäßig stark ist, kann die Säuremenge auf z. B. 2 % oder sogar 5 % erhöht werden· Allgemein gilt, daß mit zunehmender Konzentration der Reinigungsreagentien die erforderliche Behandlungszeit kürzer wird. Die Behandlungszeit kann 10 Minuten oder auch weniger betragen.

Die Einführung der Reinigungslösung erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß die Reinigungsreagentien aus einem Mischtank zu einer an dem wasserführenden Teil des zu reinigenden Kühlers oder Kondensators angebrachten Einlaßstelle gepumpt und das gewünschte Volumen gegen den Druck des Kühlsystems in das Kühlsystem eingeführt wird. Dabei wird der Kühlwasserdurchfluß innerhalb des Kühlers aufrechterhalten und die Reinigungsreagentien werden in der erforderlichen Zeit eingeführt. Falls erforderlich, kann das saure, aus dem gereinigten Kühler austretende Abfluß-

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wasser durch Zugabe von alkalischen Mitteln neutralisiert werden.

Auf der "beigefügten Zeichnung ist die Erfindung näher erläuterte Sie stellt einen schematischen Längsschnitt durch einen Kühler dar, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren während des Betriebs gereinigt werden kann.

In der beiliegenden Zeichnung ist Λ ein Kühler herkömmlichen Aufbaus mit einem normalen Kühlwassereinlaß 2_? einem Kühlwasserauslaß 3 und den Kühlwasserumlauf rohr en 4-, In einem Behälter 6 befindet sich eine Reinigungslösung^ die aus einer Säure, einem Korrosionsinhibitor und einem Benetzungsmittel besteht, die durch eine Pumpe 7 durch die Leitungen 8 und 9 "bsi dem Einlaß 2 in den Strom des Kühlwassers gepumpt wird und mit dem Kühlwasser durch die Kreislauf rohre 4 und den Auslaß 3 fließt „ Der Abfluß der Reinigungslösung aus dem Behälter 6 wird zweckmäßig mit Hilfe der Ventile 10 und 11 gesteuert.

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Claims

Patentansprüche

.1 · Verfahren zum Reinigen der Kühlwasserkreislauf einrichtung einer Vorrichtung, mit Wasserkühlung, bei dem während des Betriebs in die Kühlwasserkreislauf einrichtung eine Säure und ein Korrosionsinhibitor eingeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure in einer solchen Menge zugegeben wird, daß die Säurekonzentration in der Reinigungslösung 0,1 bis 3,0 Gewe/G-ew.% beträgt, daß der Korrosionsinhibitor zusammen mit einem Benetzungsmittel in einer Gesamtmenge von 0,1 bis 2,0 VoI,/VoI»% - bezogen auf das Gesamtvolumen der Säure - zugegeben wird und daß außerdem in den wasserführenden Rohren der Kühlvorrichtung eine Fließgeschwindigkeit von mindestens 0,9 m/sec. aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Säure Salzsäure oder Schwefelsäure verwendet wird,
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure in einer Menge von 1,0 Gew„% zugesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reagens verwendet wird, das gleichzeitig als Korrosionsinhibitor und als Benetzungsmittel wirkte

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5· Verfahren nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Korrosionsinhibitor und als Benet- . zungsmittel ein Alkanolamin-Eeaktionsprodukt, ein Amin oder eine Mischung von Aminen, ein Mercaptan, eine heterocyclische Stickstoffverbindung oder ein Harnstoff oder Thioharnstoff verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß als Korrosionsinhibitor und Benetzungsmittel ein Stickstoff enthaltendes kationisches Mittel verwendet wird.
7. Verfahren nach. Anspruch. 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Korrosionsinhibitor und Benetzungsmittel ein langkettiges Amin, Alkylamin oder eine quaternäre Ammoniumverbindung verwendet wird. - ' - '
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß der Korrosionsinhibitor und das Vernetzungsmittel in einer Gesamtmenge von 1,0 Vol./VoI ₀% zugesetzt werden.
9. Verfahren nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die !Reinigungsflüssigkeit aus einem Mischbehälter zu dem Wassereinlaß der Kühlwasserkreislaufeinrichtung gepumpt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die saießgeschwindigkeit in den wasserfüh-

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renden Rohren der Kühlvorrichtung nicht mehr als 2,7 m/sec₀ beträgt.

ο Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließgeschwindigkeit 0,9 "bis 1,2 m/sec<, beträgt_o

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