炼油厂循环水系统化学清洗预膜

化工科技,2015,23(3):69~72生产技术SCIENCE & TECHNOLOGY IN CHEMICAL INDUSTRY炼油厂循环水系统化学清洗预膜王润礼'，孙坤' ,郝宇宁”,张玉红' ,李宝城'(1.中国石油吉林石化公司炼油厂,吉林吉林132022;2. 中国石油吉林石化公司丙烯腈厂,吉林吉林132021)摘要:研究了 影响炼油厂循环水水质的因素,通过对循环水系统进行化学清洗、预膜,减少了工业污水排放,有利于节约水资源;同时经过水质稳定剂的处理,对管道、设备起到了缓蚀、阻垢的作用，提高了冷换效果,延长了设备的使用寿命。关键词:循环水;化学清洗;预膜中图分类号: TQ085+.4文 献标识码: B .文章编号: 1008-0511(2015)03 0069-04中国石油吉林石化公司炼油厂给排水车间是列生化反应,有机物被氧化,分解成二氧化碳和全厂生产用水的枢纽,主要负责全厂各装置生产水,同时微生物又进行同化合成,生成新的微生用水、锅炉生产蒸汽用水、生活和消防用水。由于物，使循环水颜色逐渐变黑,浊度迅速增大,严重该车间循环水场长时间运行，大量的介质泄漏到地影响了循环水冷却效果,漏油后循环水水质分系统中,造成循环水系统微生物繁殖严重,产生大析结果见表1。量的生物黏泥,同时造成严重的垢下腐蚀,生物黏表1漏油后循环水水质数据结果泥腐蚀产物以及结垢使得水冷器的交换效果变序号pH值p(总碱)/浊度 p(Ca2+)/ p(Fex+)/差，同时由于垢下腐蚀的原因,造成水冷器腐蚀加(mg.L-1) /NTU (mg.L1I) (mg.L-I)7.581.8710.358.90. 58剧,系统漏油,进一步加剧循环水系统微生物繁27.820.9811.265.00. 59殖,易产生恶性循环。为确保装置的“安全、平稳、7.271. 0412.378.40. 65长周期.满负荷”运行,提高油品收率,必须定期对由表1可见,漏油后,循环水浊度增大,水质循环水系统进行化学清洗、预膜[] ,以减少污染物恶化。需加大杀菌灭藻剂的投人量和增加投药对循环水系统的危害。通过水质稳定剂[2]处理，次数。对管道和设备能够起到缓蚀和阻垢作用,提高冷.2氨的存在对循环水系统的影响及原因分析换~效率,减少排污水量,有利于节约水资源,确硝化细菌是自养型好氧微生物，由亚硝酸菌保达到水资源综合利用和保护环境的目的。和硝酸菌组成，亚硝酸菌将水中的氨氮转化成亚1影响循环水水质的因素及原因分析硝酸根，硝酸菌将亚硝酸根转变成硝酸根,将1mgNH3-N转变成NOs需要4.57mg氧,同时1.1装置漏油对循环水水质影响及原因分析消耗7.14mg重碳酸盐碱度(以CaCO3计),因而装置漏油,使循环水中的有机物增加。循环硝化反应会使水质碱度迅速下降,见表2。水冷却的过程,也是菌藻繁殖的过程,由于各种药表2有氨时循环水水质情况分析剂中含有足够的磷,而且水与空气接触,不断有氨序号pH值 .ρ(总碱)/p(Ca2+ )/p(Fe2+ )/水、氧气溶解在水中,在微生物的作用下发生一-系(mg. L~1)(mg.1-1)(mg. L-1)7.28O. 8994.80.740. 79102. 40.76作者简介:王润礼(1966-),男,吉林九台人,中国石油吉7.30109. 80.89林石化公司炼油厂工程师，从事油品调和、分析工作。中国煤化工收稿日期:2015-04-21当碱度7TYHCN MH G器内积存，70●化工科技第23卷黏泥下设备局部腐蚀。必须定期对各装置换热器2.2.2除锈除垢处理进行出水检查,对进出酸性水汽提装置的循环水目的是充分去除系统设备的锈垢和顽垢,减测定pH值,定期排污,及时补加缓蚀阻垢剂,提少结垢和腐蚀的产生,提高热交换效率,改善工艺高循环水的利用率。操作条件,保证循环水系统正常运行,操作过程如下。2改进措施(1)确认循环水浊度<15NTU,浓缩倍数3.02.1改进方 案的选择以下水质合格,酸洗时为防止换热设施本身发生上述问题采取清洗预膜的方案解决。炼油厂氢的去极化作用,防止被洗设备发生氢脆,先向系循环水系统不停车清洗预膜分2阶段进行。第一统中投加了酸洗缓蚀剂原液0. 375t,运行0.5h阶段为清洗,包括杀菌黏泥剥离,除油、除锈除垢后,按保有水量- -次性投加200 mg/L清洗剂0. 8 t,清洗,清洗之后将循环水采用边排边补的方法置循环1h后,开始分析pH值、p(Fe+)、p(总磷)、换掉。第二阶段为确认除去系统设备内表面的浮浊度、p(Ca2+ )、p(Zn2+)。锈和杂质后,进行热态预膜处理,预膜合格后,循(2)运行过程中,若pH>4.0,用清洗剂作调环冷却水系统恢复正常运行。具体步骤为:黏泥节剂调节至规定pH=3.0~4.0,维持运行24 h。剥离处理→水置换(→)→除锈除垢处理-➢水置换(3)监测挂片、清洗锈片各准备6片分3点(二)-→热态预膜处理- >水置换(三)→正常运行放置,监测清洗腐蚀率挂片各准备6片分3点放清洗预膜的目的是为了除去系统中垢和腐蚀置,挂片需经处理后,投加清洗剂后1 h内分别挂产物[1],使药剂在投加后稳定运行,减少系统内腐于水场系统内。蚀产物及沉积物,投用缓蚀剂后能在设备表面形(4)清洗结束后进行大量置换让循环水pH成一层致密均匀的薄膜,以防止设备的腐蚀,同时值自然回升至7以上。提高換热效率,满足生产装置工艺操作条件,保证(5)置换:可采用大排大补的方式直至浊度装置长周期平稳运行,降低能耗,延长设备使用<15NTU,p(Fe2+ )<1.0 mg/L,转入预膜处理。寿命。2.2.3预膜2.2化学清 洗方案的实施循环水系统用加大药剂用量的方法,在活化.2.2.1杀菌、黏泥剥离 处理金属表面迅速形成一层完整的薄而致密的保护目的是去除负载系统内的生物黏泥和油泥，膜，提高缓蚀剂的缓蚀效果。由于正常运行时,投使清洗过程中的药剂有效成分与设备内表面充分加的药剂浓度仅能起到补膜作用,故预膜处理的接触,保证达到清洗效果,操作过程如下。好坏对整个水处理效果关系密切,操作过程如下。(1)关闭排污阀,减少补充水,按保有水量在.(1)确认循环水浊度<15 NTU,p(Fe*+)<泵吸入口- -次性投加杀菌灭藻剂94 mg/L,投加1.0mg/L后开始才开始预膜,预膜过程中要保持数量为0.375 t。较高水温。(2)运行2h后,每间隔4h分析pH值、浊(2)按保有水量在泵吸人口一次性投加经溶度、p(Fe2+ )、p(总磷)[5]、浓缩倍数等。解后质量浓度为350 mg/L的预膜剂1. 5 t,同时(3)运行24h后,按保有水量- -次性投加杀由于预膜剂遇水易结块,投加时选择流速大处,边菌剥离剂100 mg/L,投加量为0. 4 t,维持运溶解边搅拌投加80 mg/L分散剂0.3t。行24 h。(3)循环1~2h后,分析循环水中p(总磷)，(4)在运行过程中间隔4 h水监测分析pH若循环水中p(总磷)<150 mg/L,立即补加预值浊度、p(Ca2+ )、p(Fe2+ )、p(总磷),浓缩倍数，膜剂。观察浊度变化,当浊度升至峰值后逐步回落时,开(4)循环水浊度> 20NTU可以投加分散始置换。剂[°)来降低浊度。(5)黏泥剥离结束后，置换到浊度<15NTU(5)若中国煤化工少量多次原后即可转人除锈除垢[6]处理。则,调节pHMYHCNMH G ..第3期王润礼，等.炼油厂循环水系统化学清洗预膜71(6)若pH<5.5时,立即补水,使pH值迅速襄6化学清洗、预膜后循环水的水质恢复至6.0~7.0。序号pH值 以总碱)!pKFe+》/(mg* L~1) (mg.L~') ●(mg" L-1)(7)预膜结束,采用大排大补,直至p(总磷)1 8.2281.669.70. 47<10 mg/L转人正常运行。8.3682.457.70. 468.62.98.0 .71.70.45.3改进后的效果由表5、表6对比可见,清洗、预膜后,循环水.3.1改进 前后的对比p(Fe*+)明显降低,说明设备无泄漏。3.1.1硫酸铜实验把监测挂片、清洗片各6个分3点放于水场。3.2化学清洗 、预膜效果评价预膜效果评估标准是挂人不锈钢挂片,观察预膜3.2.1黏泥剥离效果效果。预膜后的碳钢挂片用硫酸铜溶液做滴液实冷却水塔壁、水池内壁及塔内填料和配水装验,变色时间应大于10 s,越大越好。改进前后硫置基本洗净,生物黏泥大部分被杀死、变色。3.2.2除油 洗净程度酸铜实验结果见表3、表4。涂有20#润滑油的监测挂片清洗干净,并在表3改进前预膜试片硫酸绸变色时间实验数据t/s其表片覆盖一层水膜。挂片号第1次第2次第3次3.2.3除锈效果18. 110.0712. 21214. 6814. 2216. 19锈片面积除锈率达到了50%~ 70%,质量除15.2618. 4212. 28锈率达到了40%~60%。新的挂片腐蚀速率达14. 1213. 2417.96到了3g/m2●h以下。13.2614.1112. 39.3.2.4预膜效果评价18. 3612. 1615. 21在现场肉眼观察挂片表面已形成淡蓝色的均表4改进后预膜试片硫酸铜[0]变色时间实验敞据t/匀光晕,预膜效果评价检验采用硫酸铜溶液检测法进行。硫酸铜检测法的变色时间≥10s为预膜合格,最后计算加权平均值作为最终时间,数据显28.7738.77137. 2172. 10188. 82146. 5示循环水场预膜效果很好。以凉水塔内的碳钢挂166. 1676.4239.48片为例，硫酸铜实验变色反应时间可以达到180.62183.42179. 36162. 23s。139. 56148. 21142. 893.3经济效益和社会效果138. 36142. 36145.21经化学清洗、预膜处理后的循环水,可为工厂由表3、表4对比实验结果表明,清洗预膜节约新鲜水150 t/h,同时减少排污量150 t/h,每后,挂片变色时间长,肉眼能够清晰分辨出挂片上年节约新鲜水费和排污费100万元,减少了工业有膜层,成膜厚度厚,效果很好。污水排放,同时经过水质稳定剂的处理,对管道、3.1.2循环水水质分 析设备起到了缓蚀、阻垢[9]的效果,提高了冷换效化学清洗、预膜前、后循环水水质分析结果见果,延长了设备的使用寿命。表5、表6。循环水系统经过化学清洗、预膜处理,可提高表5化学清洗预膜前循环水水质锅炉蒸汽凝结水回收率，回收后的凝结水可作循序号pH值p(Fe3+ )/环水重复利用，一年可节约新鲜水费150万元,同。↑-1)时锅炉排污费降低了150万元,减少了环境污染。18.9899.884.81.24 .8.9397. 983. 21. 114结论8.8296, 179.4. 09中国煤化工通过循玉MYHCNMHG莫方案的实.北工科技第23卷施,解决了系统结垢和生物黏泥造成的垢下腐蚀[2] 金熙 ,项成林,齐冬子.工业水技术问答[M]. 北京:化学工业出版社,2003:429-431.和冷却效果下降的问题,不停车清洗预膜方案达[3] 周本省.工业水处理技术[M].北京:化学工业出版社,到了效果和要求。从全过程看,杀菌剥离和除油1996:133-139.清洗效果较好,冷却塔显示出白灰色,冷却塔内填[4]黎素平,鲁进彦. 化学清洗预膜在循环水处理中的应用[J].料及配水装置也比较干净。除锈除垢过程也达到甘肃科技纵横,2010(1):37-38.了预期的效果,预膜结束后检查悬于凉水塔内的[5]冯金艳. 循环冷却水系统预膜过程中总P含量测定方法的碳钢挂片,挂片表面有明显的蓝紫色色晕,形成一改进[J].大氮肥,2011(2);36-37.层致密的沉淀膜,以硫酸铜实验检验变色反应时6] 经东东.新建循环水系统清洗預膜及相关问题探讨[].广州化工,2010(11) :183-184.间为162. 23s,达到了CECS103. 99《循环冷却水7] 李本高,傅晓萍,尤军.工业水处理技术(第九册)[M].北系统不停车化学清洗和热态预膜工艺技术规程》京:中国石化出版社,2005:192-193.的要求,具有良好的经济效益和社会效益。[8]张伟星,杨文林,那利群. 循环冷却水化学清洗预膜技术的应用[].中国氣碱,2010(8):18-19.[参考文献][1] 窦照英.实用化学清洗技术[M].北京:化学工业出版社，[9]邵青. 水处理及循环再利用技术[M].北京:化学工业出版杜,2004:349 387.2001:1-2.Chemical cleaning and hot pre-preparing membrane treatmentfor oil refinery's circulating water systemWang Runli' ,Sun Kun' , Hao Yuning ,Zhang Y uhong' ,Li Baocheng'(1. Oil Refinery of Jilin Petrochemical Com pany ,PetroChina ,J ilin 132022 ,China ;2. Acryloni-trile Factory of Jilin Petrochemical Company ,PetroChina ,J ilin 132021 ,China)Abstract: This article explored the factors that may influence circulating water quality. By chemicalcleaning , hot pre preparing membrane treatment , reduced the amount of industrial sewage, and savedwater resources. At the same time , through the processing of water quality stabilizer ,inhibited the pip-ing and equipment corrosion and scale ,improved the cold exchange. The service life of equipment wasextended.Key words: Circulating water;Chemical cleaning ; Pre preparing membrane声明本刊目前只接受邮箱投稿: hgkjcn@ sina. com,无其它在线投稿方式。中国煤化工MHCNMHG.