炼油循环水系统的不停车清洗、预膜

INDUSTRIAL WATER & WASTEWATER工业用水与废水Vol.34 No. 12003 .炼油循环水系统的不停车清洗、预膜于战德(中国石化股份有限公司广州分公司,广东广州510726)摘要:广州石化炼油循环水系统因系统腐蚀、结垢等影响,需进行清洗、预膜,并针对该系统的情况确定了化学清洗、预膜方案,运行结果表明清洗、预膜效果良好。关键词:循环冷却水;水处理;清洗;预膜中图分类号: X742 ; TU991. 38文献标识码: B文章编号: 1009 - 2455(2003)01 - 0023 -03.广石化炼油循环水系统共有2套装置,即:一率增大,异养菌难以控制。循、二循装置。其中二循装置担负向蒸馏(二)、重为改善水质,对二循系统不得不增大排污量,催、重整、气体分馏、烷基化等十几套新区炼油装进而造成水稳药剂的流失,导致系统中的缓蚀阻垢置提供循环冷却水的任务,系统内有水冷器过百剂和杀生剂的浓度经常达不到要求。从1月份开台,换热器材质多为碳钢,极少数为不锈钢。系统始,二循系统运行和监测过程中发现系统状况较设计循环水量14 000 m2/h ,系统容量7 800 m'。差,水质开始恶化。主要表现在:正常生产时,二循系统所采用的水稳药剂用的①全年浊度多数超标(指标为≤20 mg/L) ,是”有机磷+锌盐”配方，pH值范围为7.0~最高达112. 3 mg/I。8.5。杀菌方案是日常投加液氯,并交替冲击式投②循环水中总铁的质量浓度较高，最高达加氧化性和非氧化性杀生剂。3. 38 mg/L。1循环水系 统存在问题③二循系统异养菌经常超标(指标为≤1.0x由于炼油装置换热器运行时间由原来的2a一10个/mL),最高达6.2x10个/mLo.修改为3a一修,以及掺炼含硫高、密度大腐蚀性④监测挂片有较明显的腐蚀倾向,挂片腐蚀中东原油的比例增大,自2001年1月以来,新区速率最高达0. 29 mm/a(指标为≤0.01 mm/a)。炼油装置换热器因腐蚀泄漏的频次增多,二循系统⑤系统中存在大量的生物粘泥,8月份平均受炼油装置的换热器泄漏等诸多因素的影响,致使值高达84. 3 mL/m'。水质时好时坏,整个管网系统粘泥量较高,腐蚀速二循管网系统换热器污垢组分分析见表1。表1二循管网系 统换热器污垢组分分析分析项目w0(550C:灼减) w0(950心灼减) 酸不溶物w(SiO)w(Fe2O3) w(Al2O3) w(ZnO)w(CaO) w(MgO) w(P2Os)29. 462.983.4154. 444.732. 621. 623. 68最大87.755. 077. 0573. 8712. 0911.895.89最小8. 160.960. 125. 172. 040.3700.18注:垢样外观为棕色2002年3月份,我们利用炼油装置大修时2化学清洗机,对二循装置进行了检修,并在二循管网系统采化学清洗过程由清洗剥离、酸洗两过程组成,用不停车化学清洗、预膜方案"I等,故不能对循环由于二循管中国煤化工:积累较多的粘.水系统进行常规的清洗预膜。泥外,内层MHCNMHG垢,只有先将收稿日期2002 -06-25 ;修回日期2002-10-1823.INDUSTRIAL WATER & WASTEWATER工业用水与废水Vol.34 No. 12003 .管壁浅层的粘泥剥离后,再经酸洗,才能较彻底地表3酸洗过程浊度变化将管壁上的铁锈及残垢除去。清洗历时/ρ(浊度)/p(浊度)/2.1粘泥剥离 .(mg" L-I)(mg° L-I)清洗剂中的主要成分:有机磷、聚磷、表面活07. 522. 5性剂、高效清洗缓蚀剂、螯合除锈剂等。.52823. 3因二循管网系统换热器油品泄漏频繁,清洗7.236.23643.2时,我们先投加了适量的除油剂CQ-103及消泡剂1015.6.69.3CQ-110 ,投加量分别为100 mg/L, 80 mg/L,运22.7524.9行48h,浊度平均升高200%,边换水边补水使浊度降至10 mg/L以下,再进行粘泥剥离,先投加表4酸洗过程总 铁变化双烷基季胺,然后投加消泡剂CQ-110,投加量总铁p(Fe)/总铁ρ(Fe)/分别为100 mg/L, 50 mg/L.运行48h,浊度平(mg" L")h(mg" L"I)0. 482均升高124% , 换水降低浊度至10 mg/L以下。6.5.274:8.612.2酸洗10.5s.9257.6酸洗过程投加六偏磷酸钠,HEDP,JH970(磺24.356(7. 05化共聚物)药剂,投加量分别为100 mg/L. 50mg/L.30 mg/L,并投加适量浓硫酸(98% )以调0.48 mg/L上升到第48小时的8.61 mg/L。说明节酸洗过程的pH值。系统有较多的腐蚀产物,清洗剂中的除锈螯合剂充2.2.1 pH 值变化分发挥了除锈作用。酸洗过程历时50h, pH值控制为3~4,以利3预膜于化学清洗剂充分发挥作用。硫酸的投加视pH值本次化学清洗结束后的预膜是在热负荷下进情况调节。酸洗pH值控制效果见表2。行。预膜过程所投加的药剂及浓度见表5。表2酸洗过程 pH值变化表5预膜过程药剂浓度mg" L-'清洗历时/hpH值清洗历时/h pH 值药剂六偏磷酸钠WP -42预膜剂ZnSO. 7H2O CaCl25. 84.3质量浓度100士1010~12.20+250+5.24.8.35.0预膜过程投加药剂时,先投加氯化钙, 系统运1.647. 755.行1h后,再投加六偏磷酸钠和WP-4Z预膜剂，23. 754.29.5.9最后投加硫酸锌, 过程中投加工业硫酸,调节pH值在6.0~7.0之间;每8h分析一次六偏磷酸钠酸洗后,对系统进行置换,浊度降至10 mg/L及Zn2+浓度,若小于指标,则适量补加,预膜全以下,pH值升至7.0以上。过程时间为48 h。预膜过程应进行以下控制。2.2.2浊度变化3.1浊度控制酸洗过程浊度变化见表3。预膜过程浊度变化见表6。由表3可见,8h后,酸洗明显开始发挥作表6预膜过程浊度变化用,池水浊度从第8小时的10.4mg/L上升到第预膜历时/p(浊度)厂48小时的69.3 mg/L。说明系统较”脏”, 粘附(mg" L-')在系统中的大量粘泥、腐蚀产物被剥离、清洗效果410. 43318. 6明显。29中国煤化工_18.62.2.3总铁变化预膜过MHC N MH G修要求工期太酸洗过程总铁变化见表4。短,换热器检修质量较差,刚好在二循系统酸洗过由表4可见,酸洗过程中,总铁从酸洗前的程结束后换热器发生了泄漏,因此预膜过程循环水于战德:炼油循环水系统的不停车清洗、预膜的浊度过高。二循系统此次预膜前的浊度达10.43.3Ca2 +浓度控制mg/L,整个预膜过程中,循环水的平均浊度亦达根据预膜的机理,预膜剂易与水中的Ca2+、17. 1mg/L,在监测挂片边缘有许多斑点产生。以Mg2+等二价金属离子发生络合反应,形成沉积物后系统的预膜期应尽可能错开换热器的泄漏期,并覆盖在金属表面而抑制腐蚀3。因而在预膜过程要加强旁滤池的反洗操作,将循环水的浊度控制在中,应定时监测Ca2+浓度变化,并作为判断预膜10 mg/L以内。终点的一项分析指标。有资料表明,当预膜水中3.2pH值控制Ca2+的质量浓度低于50 mg/L时,预膜时难以生预膜过程pH值变化见表7。成密实的保护膜;当大于50 mg/L时,开始出现沉积物,因而预膜时水中Ca2+的质量浓度应维持表7预膜过程 pH值变化在50~ 100 mg/L为宜4。二循系统本次预膜,预膜历时/hpH值_预膜历时/h_ p田值Ca2+浓度只是在投加无水氯化钙后1h进行了分2. 57.0297.2.433析，此后，没有再进行Ca2+浓度的控制,也没再.537监测Ca2+浓度变化, 这一点，值得我们认真思7.3考、总结。7. 33.4预膜效果评价预膜过程中,由于酸罐操作故障,而且预膜过预膜后,试片表面光滑无锈蚀,成膜均匀、致程硫酸的备料也略嫌不足。导致pH值控制不理想。密,挂片上出现明显的浅蓝色色晕,用硫酸铜法检循环水的pH值在预膜过程中对预膜效果具有验试片预膜效果:时间为2分36秒,效果理想。较大的影响,见表8。此次在预膜过程中pH值一说明预膜过程中pH值、浊度偏高对预膜总体效果表8不同pH值预膜水质中挂片腐蚀率与外观影响不大。4结语_pH值水温腐蚀率/(mm’a-')挂片外观5.0常温0. 174色晕不明显试片清洁本次炼油二循系统实施不停车化学清洗、预6.00.119色晕清晰试片清洁膜工作,效果较好,有效地保证了炼油装置的正0.105色晕较明显有沉积物常生产。直在7.0~7.5之间,偏高。因为在二循环装置预膜时,新区多套装置如气分、蒸馏、重催等已投入参考文献:生产,循环水回水温度已达30 C以上,预膜剂中[1]周本省.工业水处理技术[M].北京:化学工业出版社, 1997.聚磷酸盐占有一定的比例,较高的pH值,使聚磷[2]王良均, 吴孟周.石油化工企业用水及管理[M].北京:烃加酸盐水解率提高,预膜水中的PO3-含量升高，易工出版社, 1990.形成磷酸钙垢沉淀于金属表面,影响膜的致密性和[3]郑能靖.石化工业冷却水处理技术[M].安庆:安徽省安庆师膜与金属表面的结合力,从本次预膜挂片上有少量[4]金熙,项成林.工业水处理技术问答及常用数据[M].北京:范学院，1995.沉积物来看, pH值控制偏高对预膜效果存在一定化学工业出版社, 1989.影响12。上表列出了不同pH值预膜水质对挂片腐作者简介:于战德(1968-)男,河南杞县人，工程师，学士学蚀率的影响情况。位,电话(020)82214216。中国煤节约用水,保护资源,促进河桂储发展CNMHG25.