催化裂化装置循环水系统的微生物控制

第31卷第8期工业水处理Vol.31 No.82011年8月Industrial W ater TreatmentAug. ,2011经验交流催化裂化装置循环水系统的微生物控制任世科,骆重阳,高磊(兰州石化公司研究院,甘肃兰州730060)[摘要]石化工业循环水系统中油料泄漏是一一个普遍存在的问题,针对炼油厂油料泄漏对催化裂化装置循环水系统所造成的危害,研制出一套综合的微生物控制技术,并制定出了相应的工艺实施方法,抑制了微生物的繁殖和黏泥的滋生,很好地控制了系统的腐蚀与结垢,使循环水系统在发生油料泄漏后能迅速由恶性运行状态转化为良性循环运行状态。[关键词]循环水系统;油料泄露;杀生剂;黏泥[中图分类号] TQ085 [文献标识码] B [文章编号] 1005- 829X(2011)08 0082-03Microorganism controlling of the circulating watersystem in catalytic cracking unitRen Shike ,Luo Chongyang,Gao Lei(Research Institute of Lanzhou Petro-Chemical Co. ,Lanzhou 730060 , China)Abstract: 0il leakage in circulatling water systems is a common problem in petrochemical industry, which hascaused great expense. It indicates that the integrated microorganism controlling has excellent anti-microorganismand antislime characteristics. This technology also has excellent efficiency in controlling corrosion and scale. Themicroorganism controlling method is economically easy to be operated and can meet the requirements of circulatingwater quality improvement.Key words: circulating water systems ;oil leakage ;biocide ;slime循环水系统的油料泄漏是困扰国内炼化企业的2009年发生过多次油料泄漏到循环水系统的事故,一个普遍存在的问题。当油料泄漏到循环水系统后,由于水质长期受到泄漏油料的影响，微生物及黏泥给水中的微生物提供了迅速繁殖的营养条件，可导数量出现了超标情况,严重影响了装置的正常生产致微生物数量急剧升高，为炼化装置的长周期安全运行。为此,笔者根据催化裂化装置的循环水水质现运行带来严重的安全隐患。微生物在繁殖过程中分场监测情况,在实验室模拟现场泄漏物料条件,考察泌的黏稠液，把周围的无机盐、砂土、腐蚀产物、淤和分析了微生物对水质的影响，提出了有针对性的泥油污、死亡菌体和藻类等黏结在- -起,形成了微微生物控制方法。生物黏泥12。由微生物黏泥引起的水质恶化、垢下1油料泄漏情况下微生物数量及黏泥含量腐蚀等严重影响到换热设备的换热效果和生产安全[1.3)。一旦发生油料泄漏，循环水场只能通过长期兰州石化公司催化裂化装置循环水系统泄漏物的水质置换,才能将残存的泄漏物慢慢排掉,如果置料主要以轻质油为主，催化裂化装置循环水场的系换不及时,将导致微生物黏泥滋生的失控,整个循环统容积为6 000 m' ,循环量为7 200 m/h。2009年,油水系统的腐蚀与结垢情况将持续恶化。然而在对微料泄漏发生后,循环水集水池水面被一层厚厚的棕生物控制的过程中,常常因杀生剂的投用方法不当,灰色、黏稠状油性泡沫所覆盖,集水池壁可明显看使得微生物对药剂产生了抗药性，导致了杀生效率到大量的絮中国煤化工催化裂化装置的大大降低(3-5)。循环水中的CNMHG8x10 mL*',远兰州石化公司催化裂化装置的循环水系统在远超出工业标准要求范围(≤1x10mL"),黏泥质量- 82-工业水处理2011 -08,31(8)任世科,等:催化裂化装置循环水系统的微生物控制浓度大多数时间在23~50 mg/L之间,有时甚至高达机物、阻垢缓蚀剂等的影响和干扰，使之杀生效果降60 mg/,超出了工业标准要求范围(≤5 mg/L)。尽管低,而且长期使用能使微生物产生抗药性。因此需要现场操作人员对循环水采取了连续排污置换的处理.定期在循环冷却水中投加非氧化型杀生剂作为氧化措施,使异养菌及黏泥数量略有下降,但当油料泄漏型杀生剂的辅助。还在继续发生时，异养菌及黏泥数量难以从根本上2.3.2非氧化型杀生剂(NB2301)得到有效控制。NB2301的主要成分为异噻唑啉酮,属于生物合成抑制剂。异噻唑啉酮为杂环类化合物，靠杂环上的2微生物控制技术活性部分与细菌体内蛋白质中的碱基形成氢键,并当循环水系统发生油料泄漏时,首先应尽可能吸附在微生物的细胞上,从而破坏细胞内DNA的结防止油料持续泄漏进人循环水系统,切断微生物继构,使其失去复制能力,并最终死亡。续繁殖的营养源;此外应直接向循环水中投用杀生2.3.3微生 物控制技术的杀生效果评定方法剂控制微生物的生长。因此分别采取除油、黏泥剥传统杀生效果评定应用的是平皿测试法，而本离、杀菌步骤控制微生物。笔者通过实验室静态试技术在评定杀生剂效果时应用的是三膦酸腺苷验对多种药剂进行筛选,并进行了工业应用试验,提.(ATP)技术,根据ATP检测数据可及时确定出相应出了科学、合理的药剂复配投加方案。的微生物数量,具有迅速、快捷的特点,1min之内就2.1除油能得出结果。这样就有利于对水处理药剂的使用效为了处理油料泄漏后溶解在循环水中的乳化及果做出及时判断和跟踪处理而没有滞后性。分散相油料组分,选用了兰州石化公司自行研制的3微生 物控制技术工业应用新型高效除油剂RHW- -3(已申报中国专利),该脱油剂由质量分数为30%~50%的脂肪胺聚氧丙烯聚3.1微生物控制技术实施过程氧乙烯醚和50%~70%的烷基酚甲醛树脂聚氧丙烯兰州石化公司催化裂化装置采用微生物控制技聚氧乙烯醚复合而成。通过吸附架桥和电性中和两术进行了循环水系统的水质恢复工作，有效地控制种作用使循环水中带负电荷的油料胶体颗粒和其他了微生物数量，保持了循环水系统原有的动态平衡,杂质脱稳,形成絮凝体而得以去除,将循环水中的油具体操作步骤是:控制到5 mg/L以下。(1)漏点切出。对装置循环水系统的冷换设备进2.2黏泥剥离行排查,查找出油料泄漏源,及时切出发生泄漏的冷剥离剂由质量分数为60%~80%的十四烷基二换设备。如无法查出泄漏点或无法实施切出堵漏,可甲基苄基氯化铵和20%~40%的聚丙烯酸复合而成。适当调整操作工艺，以尽可能地减小冷换设备的油该剥离剂属非氧化性的高分子有机物,其作用机理料泄漏程度。是通过对水冷设备表面的渗透和取代导致微生物黏(2)絮凝除油。将含油的循环水集中回收到循环泥的脱落,并阻止细菌与金属表面的再吸附。该药水场,并投加除油药剂RHw -3,进行隔油、混合、破剂中的聚丙烯酸成分具有良好的分散凝聚作用可将乳、絮凝和沉降处理,实现油、水、悬浮物的有效分设备和管网中的油料有机物分散于水体当中,并在离,控制出水中的油降低到≤5mg/L。冷水池中发生凝聚。此外,十四烷基二甲基苄基氯(3)剥离、清洗。目的是为了清除冷换设备和管化铵在水体中具有较长的存留时间,对细菌和微生道中的腐蚀产物和微生物黏泥物质。通过冲击方式物黏泥的生长可起到长期的抑制作用。投加剥离剂JN992,剥离附着在冷换设备以及塔壁、2.3杀菌填料中的油性黏泥,对于部分高温换热器内发生的2.3.1氧化型 杀生剂(液氯)高温固结黏泥沉积,需进行单台清洗处理。还可以对液氯中起主要作用的是HCI0。HCI0是中性分循环水系统所用设备进行在线化学清洗预膜,使设子,很容易接近微生物,并能穿透细胞壁,进入细胞备表面形成一层致密、均匀的防护薄膜,阻止设备的内部破坏微生物的酶系统,还能与蛋白质反应形成腐蚀。管线内中国煤化1毕泥等物质应及稳定的氮氢键,从而杀死微生物(45)。液氯因其价格时排掉，以YHCNMH G换热设备流速低廉而被普遍使用，但其易受循环冷却水中pH、有较低处发生沉帜。- 83-.经验交流.工业水处理201 1-08 ,31(8)(4)日常投加氧化型杀生剂。选用液氯为日常情15 m/L,CODm从100 mg/L降到7 mg/L,尤其是一况下的细菌及微生物抑制剂,一般采用间歇式加氣，直居 高不下的黏泥质量浓度降低到2 mg/L左右,远一天间歇加氯2~3次,控制余氯质量浓度为0.5~1.0低于5 mg/L的控制指标。mg/L,且要维持3~4h,要求液氯与其他水处理药剂总之，催化裂化装置的循环水系统在应用微生的配伍性要好。物控制技术后,循环水水质各项指标都能趋于好转。(5)冲击投加非氧化型杀生剂。为避免长期使用在本技术实施半年后，停工检修循环水系统的冷却单一杀菌剂(如液氯)使微生物产生抗药性，采用器时，发现原来--直覆盖着的微生物黏泥已经不见NB2301有机非氧化型杀生剂配合液氯杀菌，发挥踪影,原来附着在冷却器表面的锈泥也得到清除,设相互辅助的效果,强化对微生物及黏泥的杀灭作用。备构件显出金属本色。这说明微生物控制技术的应添加量为25~30 mg/L,根据系统运行情况,每二周用,不但抑制了微生物的繁殖和黏泥的滋生，而且还或一月投用1次。有助于缓解循环水系统冷换设备的腐蚀与结垢。微生物控制技术药剂投加浓度为了有效控制微生物繁殖及黏泥产生，制定各5结论种药剂的投加浓度及投加方式:RHW--3,冲击投加,(1)在兰州石化公司催化裂化装置的循环水系20m/L;JN992,冲击投加,20mg/L;液氣,连续投加,统发生油料泄漏,微生物大量繁殖、黏泥大量滋生的30 mg/L;NB2301 ,冲击投加, 30 mg/L。情况下，通过采用微生物控制技术有效地杀灭了微生物、抑制了黏泥数量,使该装置的循环水水质得到4微生物控制技术工业应用效果了很好的恢复与控制，满足了装置对循环水水质标2009年6月兰州石化公司催化裂化装置实施准的要求,保障了装置的连续稳定运行。微生物控制技术后，循环水中的微生物数量经历了(2)微生物控制技术是集除油、剥离、清洗和杀由低到高,又由高到底的变化过程。造成投用初期微菌的综合循环水系统处理技术，各种处理药剂之间生物数量升高的原因，是由于向循环水中加入杀生具有很好的配伍性能。该技术不但具有很好的微生剂和黏泥剥离剂后，冷换设备表面原有的黏泥及垢物抑制效果,而且还能提高对冷换设备的防腐、阻垢下菌被大量剥离出来，导致循环水系统微生物数量效果,使循环水系统的热交换性能得到明显好转。急剧升高到9.3x10 mL-。在连续投加杀生剂的持续(3)微生物控制技术的应用节约了大量的循环作用下，微生物数量逐渐得到控制,一周后降低到水补充水,减少了置换排污量,节能环保,具有巨大3x104 mL-',已达到良好水平。的间接效益,同时这些经验也为其他炼油厂的循环在之后的几个月内，微生物控制情况一直较好，水 系统水质控制提供了借鉴经验。目前微生物总数控制在1x10*-1x10* mL-左右,[参考文献]达到了≤1xl05 mL-+的工业用水控制指标,优于[1]周本省.循环冷却水系统中微生物引起的腐蚀和黏泥的控制[J].5x10* mL-的行业标准，兰州石化公司催化裂化装腐蚀与防护,2002 ,23(7):301- 304.置实施微生物控制技术后,水质监测结果见表1。[2]胡克华,王瑞真,田成现,等.循环水中生物黏泥产生原因及控制措施[J].菜钢科技,2007(6):45-48.表1实施微生物控制技术后的循环水水质情况[3]李本高,王征,李亚红,等.石油化工装置泄漏物料对循环水处理项目异养菌/悬浮物/浊度/COD黏 泥/(mg:L) (mg:L)_ (mg")_ (mg.L")的危害[J].石油炼制与化工,2001 ,32(2):44 -47. .控制指标1x10≤30≤15≤[4]王湘,谭红.炼油厂冷却器介质泄漏对循环水水质的影响[J]工最大值13 0000302最小值608业水处理,2004, 24(3):69 -71.[5]何永江.几种杀菌剂在微生物控制方面的应用[J].工业水处理，平均值7441.428_ 21.62315.0552004,24(2):61-63.微生物异养菌数量得到控制之后，经过几个月[作者简介]任世科(1969- ),兰州大学在读博士 ,副院长,高I。的运作实施,催化裂化装置循环水水质也有了明电话:13321208334,E-mail :renshike69@sohu.com。显的好转，恢复到正常运行状态。其中浊度降低到[收稿日期] 2(中国煤化工"MYHCNMH G .-84-