高硬高碱循环水系统缓蚀阻垢剂的开发

第29卷第5期工业水处理Vol.29 No.52009年5月Industrial Water TreatmentMay ,2009高硬高碱循环水系统缓蚀阻垢剂的开发杜海军,邵永进,何军,吴雪梅,李 韩(乌鲁木齐石化公司,新疆乌鲁木齐830019)[摘要]乌鲁木齐石化化肥厂循环冷却水系统“二循”已经属于高浓缩运行(浓缩倍数4左右),但为了实现节水目标,该厂要把循环冷却水的浓缩倍数进-一步提高到5以上(相当于钙硬>1000 mg/L)。乌鲁木齐石化西峰精细化工厂针对化肥厂的补水和循环水质,结合“二循"系统的运行特点,与专业机构合作引进新型水处理剂进行复配,并以旋转挂片腐蚀实验和静态阻垢实验进行筛选,开发出了缓蚀阻垢剂的新配方,动态模拟评定实验证明该产品具有优良的阻垢、缓蚀性能。[关键词]循环冷却水;高硬高碱;缓蚀阻垢[中圈分类号] T0084*.412 [文献标识码]A [文章编号] 1005-829X(2009)05- 0037-02Development of corrosion and scaling inhibitors suitable for circulating watersystems with high hardness and high alkalinityDu Haijun, Shao Yongjin, He Jun, Wu Xuemei, Li Han(Urumchi Petrochemical Co. , Urumchi 830019, China)Abstract: Although the second set of circulating water system has already been running under the condition of highlyconcentrated circulating water(the cycle is about 4) in the Chemical Fertilizer Plant of Urumchi Petrochemical Co.,to realize the aim of water saving, the plant requires the cycle of concentration must be improved to 5 or more (thecalcium hardness is above 1 000 m/L). Aiming at the quality of the make-up water and circulating water, consider-ing the working condition of the 2d circulating water sysytem, the Fine Chemical Factory of Xifeng Group Co. hascooperated with a specific institute, introduced a new type of water treatment agent, and did spinning steel-lakecorroding test and static inhibiting scale test. At last, the new formula of the corrosion and scale inhibitor hasbeen developed sucstsll. The results of the dynamic simulation evaluation test show that it has an excellentperformance of inhibiting scale and corrosion.Key words: circulating cooling water; high hardness and high alkalinity; corrosion and scale inhibition乌鲁木齐石化化肥厂“二循”系统,一直由乌条件及水质、材质特点,开展了高硬、高碱条件下缓鲁木齐石化西峰精细化工厂提供水处理剂与相关蚀 阻垢剂的开发工作(2+),最终开发出了高性能的服务,多年来系统运行稳定。但如继续提高循环水缓蚀阻垢剂。的浓缩倍数,恐怕会超出现用的缓蚀阻垢剂的处:1系统条件理能力,需开发更高性能的缓蚀阻垢剂,以尽可能乌鲁木齐石化化肥厂“二循"系统,保有水量降低循环水系统结垢的风险(1。但适合于高硬、高4500 m3 ,循环量18 000 m/h,采用当地地下水作为碱循环水的优良缓蚀阻垢剂的开发一直是循环水补充水补水量200-300 m/h,沈编倍数平均在4.0处理的一个难点,所以乌鲁木齐石化西峰精细化工左右,中国煤化工季16~26C,换厂凭借自身多年来积累的技术和经验优势,大胆采热器材YHICNMHG用江苏江海化工公司提供的新型阻垢剂,结合乌鲁当前“二循"补充水和循环水的主要水质数据见木齐石化研究院的技术支持,针对“二循"系统运行表1,可以看出它们都属于结垢型水质。一37 -试验研究工业水处理2009 -05 ,29(5)表1补水和循 环水水质表4旋转挂片碳钢实验项目pH总硬钙硬碱度电导率CF SO-配方编号(1)2)二 (3)_ (1) (2) (3) 空白补充水7.90 200 150 150 600 50 80质景浓度/120 120 120 80 80 80(循环水8.60950 750 250 2400 220 300(mg+L)注:表中项目单位除pH、电导率(pS/em)外均为mg/L。腐蚀韦/0.032 6 0.045 0 0.035 3 0.076 0 0.132 2 0.070 00.340 9(mma")2药剂筛选 .缓蚀率/% 90.4 86.8 89.6 77.7 61.2_ 79.5__2.1阻垢 实验由表4可见,(1)和(3)缓蚀增效配方的缓蚀效2.1.1各种阻垢剂的性 能对比果比较好。根据“二循”的水质情况,选取了8种阻垢剂556),2.3综合性 能验证在不同钙硬、碱度条件下,浓缩2倍，做了静态阻垢选取缓蚀实验的(1).(3)缓蚀增效配方,开展了实验,实验结果见表2。-轮动态模拟实验(8),实验条件:周期22 d,碳钢表2阻垢实验数据试管,钙硬1 000~1 100 mg/L,碱度300~350 mg/L,ATMP HEDP PBTC AMPS共聚物①②③④pH 8.6+0.2, 实验结果见表5。项目阻垢率/%表5动态模拟实验钙硬:400)2 9:)399959994配方编号减度:100(1)(3)质量浓度/(mg*L1) 120120808碱度:150.85 89 8696859689腐蚀速率/(mm:al) 0.0490.0260.0580.033钙硬:60071 84 8295799480黏附速率/mcm8.565.96 .11.548.87诚度:200注:阻垢剂投加质 量浓度均为20 mg/L;钙硬、碱硬单位均为m/L。由表5可见,(3)号配方效果好,达到了要求。由表2可见，阻垢剂HEDP、PBTC、AMPS共聚3结论物、新单剂①和③的阻垢性能比较好,而且AMPS共经过几个月的调查研究和实验摸索,成功地开聚物的分散性能非常好。发出了新型缓蚀阻垢剂配方。在钙硬>1 000 mg/L、2.1.2阻垢剂的配伍性 实验碱度>300 mg/L时新产品的性能表现仍然很好,所结合以往的工作经验，决定以PBTC和AMPS以完全能够适应乌鲁木齐石化化肥厂循环冷却水系共聚物为基础,考察不同配比条件下,各阻垢剂的配统“二循”的高硬高碱、高pH、高浓缩倍数等“四高”伍性。静态阻垢实验条件为:药剂投加质量浓度80的苛刻条件,并安全运行。mg/L,钙硬600 mg/L、碱度200 mg/L,结果见表3。[参考文献]表3阻垢实验数据配比编号阻垢利配比%[1]桊立娟,徐晖,杜秦.高旅编倍敷循环冷却水处理技术[]工业水PBTC AMPS共聚物HEDP①二③处理,2007 ,27(9):81-83.1520100 10(2)0 1593[2]赵燕,郑涛,李士雨,等.改进水处理药剂配方,提高循环水浓编94倍数[J].工业水处理,2008 ,28(3):72-74.(4)95[3]梁志群,李最宁,黄南哲,等.秦天冬氨酸術生物及其复配物的阻(5)垢性能研究[].T.业水处理2006,268):23-25.6)5 10[4]刘子文,姜芳,雪飞.缓蚀阻垢剂HC -565A在高依缩倍数下的5 15实验与应用[J].工业水处理20,259):61-63.综合考虑各种因素,最后确定选取(3)号配方作[5]严莲荷.水处理药剂及配方手册[M].北京:中国石化出版社，2004:67- -201.为缓蚀阻垢剂。[6]张冰如,李辉,李风亭.等.秦环氧琥珀酸对碳钢的缓蚀协同效应2.2缓蚀实验的研究[].工业水处理,062)-.3 -56.为了提高缓蚀阻垢配方的缓蚀效果，以阻垢实[7]周本省.工业水处理技术[M]北京:化学T.业出版社, 19940-1000验的结果为基础,又选取了一种有机磷酸和锌盐作[8]李大刚,齐新,朱永翔,等.黄河水高依编侪敷方案的动态模拟试验研究[J].工业水处理,2004 ,24(5):28- 30.为缓蚀增效剂),考虑到复配药剂需要一定的质量中国煤化工稳定性,笔者配制了3个“二元”缓蚀增效配方(缓蚀阻垢剂和缓蚀增效剂分别投加),分别在120(80+CNMHG新疆大学,技术员。电fHErmail:wshsixheggc@ya-40)、80(60+20) mg/L的投加质量浓度下,做了一轮hoo.com.cn。旋转挂片腐蚀实验,实验结果见表4。[收稿日期] 2009 01-19(修改稿)一防数据