化学清洗剂JN-961B在循环水系统中的应用

2013年6月.大氛肥Jun.2013第36卷第3期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryvJL3GNo3Vol.36 No.3化学清洗剂JN-961B在循环水系统中的应用陈远生,高江,于红霞(重庆建峰化工股份有限公司化肥分公司.重庆408601 )摘要:介绍化学清洗剂JN961B分别于2010年和2011年在重庆建峰化工第二套化肥装置循环水系统中的应用情况,分析和比较了该化学清洗剂腐蚀试片、油试片的清洗效果及监测试片的腐蚀速率、清洗期间循环水水质情况等。关键词:循环水化学清洗 腐蚀速率1概述的条件。重庆建峰化工股份有限公司化肥分公司第二对于新系统来说，设备和管道在安装过程中套化肥装置设计生产能力为年产45万吨合成氨、难免会有各种杂物和泥沙遗留在系统中，水冷器80万吨尿素,其中合成氨采用美国KBR公司的专表面往往有浮锈和油污。在老系统中,除了从补充利技术，尿素装置采用荷兰Stamicarbon公司的二水和空气中不断带人的悬浮物外，还有在系统中氧化碳汽提法改良工艺专利技术，整套装置于产生的水垢、粘泥、腐蚀产物等污垢,此外还可能2009年12月28日完成机械竣工，并按计划顺利有昆虫及其他杂物，这些都会促进腐蚀及污垢沉进行了后期的试开车及化工投料工作。配套的循积,必须在清洗步骤中去除。环水装置设计循环水量为28000m2/h,系统容积化学清洗的目的就是通过化学药剂的作用,约11000m'，该系统分别于2010年2月26日和使被清洗设备中难以除去的油污、微生物及少量2011年2月19日进行了2次化学清洗。水垢和浮锈等沉积物溶解、疏松、脱落或剥离,使循环水系统清洗使用的化学清洗剂JN-961B金属露出活性表面。(25kg/袋)为武进水质稳定剂厂所提供.JN- 961B为一种有机络合清洗剂,由氨基磺酸、柠檬酸、表3循环水 系统化学清洗面活性剂、络合剂、缓蚀剂等复合而成,对金属表3.1参考油试片 的清洗面的碳酸钙垢、磷酸钙垢及浮锈有比较强的清除2010年化学清洗时采用二硫化钼锂基脂作为作用,使用的浓度为800~1000mg/L,其质量指标油试片,但从化学清洗结果来看,效果不理想,油见表1。脂基本未洗去,且表面基本无乳化现象。2011年化表1化学清洗剂JN _961B质量指标|学清洗时采用液态润滑油作油试片，清洗完毕后项目外观总磷(以PO2计)pH(1%水溶液)表面局部有乳化现象(图1),在流速较低的集水池指标白色粉末≥2.0%≤3.0处,清洗不是很彻底(图1b),但流速较高的连通渠处的油试片清洗较彻底(图1e),可见油污种类、清2循环水系统化学清洗的必要性2]洗流速对油污的清洗效果影响较大。保持系统的清洁，特别是水冷器换热面的清洁是化学处理的先决条件。如果系统不清洁,药剂收稿日期:2012- -09-19;:收到修改稿日期:2013-01-17。不能和金属很好的接触，使药剂难于与金属反应于西华大作者简中国煤化工工程师,2006年毕业T股份有限公司化肥而生成保护膜，则会降低缓蚀剂与预膜处理的效分公司供水:MYH.CNMH 592475976Ema果,增加运行成本,并且还为垢下腐蚀创造了必要chen20021567@163.com.第3期陈远生等.化学清洗剂JN-961B在循环水系统中的应用215表2化学清洗及置换阶段分析项目和频率项目_pH总无机磷 浊度总铁总硬度指标4.50-6.50清洗前置换1次/lh 1次/lh清洗阶段1次/2H1次/4h 1次/4h 1次/4h 1 次/4h清洗后置换1次/4h 1次/4h 1次/4h表3 2010年与 2011年循环水系统化学清洗a.清洗前b.清洗后c.清洗后分析数据对照mg/L图1油试片清洗前后效果对比浊度H总铁总硬度 总无机磷3.2参考腐蚀试片的清洗2010年最大值21.96 5.66 20.50 149.6723.33从2010年及2011年的化学清洗情况来看,最小值5.86 4.52 3.37 92.25 16.40该化学清洗剂对试片表面的浮锈可100%清洗掉,平均值10.82 4.99 15.30 120.7220.83但对于底层的老锈未能清洗掉,见图2。2011年最大值6.84 5.48 9.73 102.70 15.69最小值5.69 4.5289.5813.24平均值6.16 4.916.14 95.3114.67在整个清洗期间,循环水水质均清澈,浊度、总铁低且上升缓慢。2011年清洗时,靠冷却塔上塔的集水池处聚集大量的泡沫，且泡沫上含有大量的油污,但在第--次化学清洗时，产生的泡沫较少清洗前清洗后且未见油污聚集。图2腐蚀试片 化学清洗前后对照在清洗结束后，启动补充水泵对系统进行大3.3化学清洗 期间的水质排、大补置换时，循环水水质发黄,且浊度急剧上循环水量按正常运行28000m2/h控制,药剂升,2010年从21.94 mg/L上升至157.60 mg/L,投加浓度按保有水量9000m3计算，其清洗配方2011年从5.74 mg/L上升至76.52 mg/L,可能是由是:JN 961B为800~1 000 mg/L,pH值4.50~6.50,于加入补充水后,因系统pH值发生变化,使系统时间为24~48h,温度为常温。中原有的离子平衡被打破(补充水pH值为8.2左化学清洗前置换合格(浊度分别为4.07 mg/L右,循环水pH值为4.5~6.5),水中的Fe+以胶体形和7.86 mg/L,总铁含量分别为0.28 mg/L和0.06式存在造成浊度的上升。该高浊度的水只能通过mg/L)且通氯杀菌后,按600 mg/L的浓度一次性加大补水、排污进行置换,无法采用无阀滤池过滤投加5.5t清洗剂。在清洗期间根据循环水pH值来降低浊度，因无阀滤池无法过滤胶体物质,从取的变化间断投加清洗剂，当分析pH值不小于5.0样分析结果来看，滤池进水和出水浊度基本上无时,投加10袋JN-961B,在2次的化学清洗期间变化。pH值的控制均较低，基本在4.5~5.0.2次化学清3.4参考试片的腐蚀速率洗共计消耗JN- _961B分别为8.125t和7.0t。从2次化学清洗结束后的试片表面来看,碳化学清洗阶段及置换阶段分析项目和频率见钢试片表面均呈暗黑色,无金属光泽,无明显的腐表2,2010年与2011年化学清洗的分析数据对照蚀迹象,不锈钢试片表面呈金属光泽,与试前基本见表3。无变化。其监测数据分别见表4、表5、表6、表7。表42010年化学清洗时碳钢试片的监测数据试片编号试前重量/g试后重量/g失重/g监测时间/h腐蚀速率/(g. (m2.h)")183518.978018.88280.095240.7556183619.158319.05180.10650.8452183718.996218.89360.1026中国煤化工0.8143183818.992518.90700.0855YHCN MHG 0.6786183918.906218.84400.06220.4937216大氛幽2013年第36卷表5 2010 年化学清洗时不锈钢试片的监测数据试片编号试前重量/g试后重量/g失重/g监测时间/h腐蚀速率/(g* (m2.h)-)597519.92490.0000450.000597620.1533597718.966920.047720.04740.0003 ;0.002419.953419.95310.0003表62011年化学清洗时碳钢试片的监测数据腐蚀速率/(g. (m2.h)")180619.007518.97300.0345440.2800180719.1058119.129719.07850.05120.4156180919.182919.17010.01280.103919.085 119.02710.05800.4708注:编号为1807的碳钢试片被冲人水池中,故无数据。表72011年化学清洗时不锈钢试片的监测数据试片编号.腐蚀速率/(g* (m2.h)597020.054 120.05330.00080.006520.3198/597218.503318.50270.00060.0049597320.035420.0348597420396420.39420.00220.0179注:编号为5971的不锈钢试片被冲入水池中,故无数据。从化学清洗后碳钢试片及不锈钢试片的腐蚀间的水质情况及参考试片的腐蚀速率来看，该化速率来看,结果均远远低于规范要求(碳钢腐蚀速学清洗剂配方完全能满足循环水系统化学清洗的率小于3g/(m2*h),铜及不锈钢腐蚀速率小于0.3要求，为循环水系统今后的化学清洗工作提供了g/(m2.h))。参考依据。参考文献4总结1]JN-961B清洗剂企业标准[S].南京化工学院常州市武进水通过2次化学清洗过程中使用化学清洗剂[2] 齐冬 子.敞开式循环冷却水系统的化学处理[M].北京:化学质稳定剂厂.TN-961B对油试片、腐蚀试片的清洗效果、清洗期工业出版社,2005 :347-348.APPLICATION OF CHEMICAL CLEANING AGENT JN- 961BIN CIRCULATING WATER SYSTEMChen Yuansheng , Gao Jiang, Yu Hongxia(Chongqing Jianfeng Chemical Co. ,Ltd. , Fertilizer Branch , Chongqing 408601)Abstract:' This paper presents the application of chemical cleaning agent JN-961B in circulating watersystem in the 2nd fertilizer plant in Chongqing Jianfeng Chemical Co.,Ltd.,in 2010 and 2011 respectively.The analysis and comparison were given to the cleaning effect of中国煤化Iecimen. The cor-rosion rate of the specimen and circulating water quality during d:fYHCNMHGKey words :circulating water ;chemical cleaning;corrosion rate