全有机高效缓蚀阻垢剂在炼油厂循环水系统的应用 全有机高效缓蚀阻垢剂在炼油厂循环水系统的应用

全有机高效缓蚀阻垢剂在炼油厂循环水系统的应用

  • 期刊名字:全面腐蚀控制
  • 文件大小:794kb
  • 论文作者:吕慧
  • 作者单位:中国石油股份有限公司独山子石化分公司研究院
  • 更新时间:2020-11-10
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论文简介

第19卷第2期全面腐蚀控制Vol.19 No.22005年4月TOTAL CORROSION CONTROLApr.2005全有机高效缓蚀阻垢剂在炼油厂循环水系统的应用吕慧(中国石油股份有限公司独山子石化分公司研究院,新疆克拉玛依833600)摘要:通过对全有机高效缓蚀阻垢剂乙J - 720的性能评定,以及在炼油厂循环水系统实际应用情况,阐述了ZJ- 720缓蚀阻垢剂具有优异的阻垢和缓蚀性能。同时,在总结试验和应用的基础上,对其缓蚀阻垢机理进行了初步的分析。关键词:循环水全有机配方阻垢缓蚀机理Application of All-organic Formulation Corrosion and Scale Inhibitor in theCirculation Water System of RefineryLv Hui(Research Institute of Dushanzi Petrochemical Company,Klamy 833600 )Abstract:The ll-organic formulation corrosion and scale inhibitor of ZJ - - 720 has been evaluated and applied in the efinery.The results indicates that ZJ-720 corrosion and scale inhibitor has excellent efficiency in the corrosion and scale inhibitor.And itsmechanism has been discussed.Key words: circulation water ; all- organic formulation; scale; corrosion ; mechanism工业循环冷却水系统是炼油企业生产的重要公用表1二循系统运行参数项目单位二循工程,良好的循环冷却系统是企业生产装置安全、稳循环水量m'/h5200定、长周期、满负荷运转的必要条件之一-。提高水处保有水量Vm2500理技术水平,实现节水、节能,延长设备使用寿命和温差7.0蒸发损失量Em/h45.5装置运行周期是提高企业整体经济效益的一条重要途风吹损失D5.0径。然而我国炼油行业的一些水系统目前使用的是较排污量B17.8~6.4 .为传统的配方和低效药剂,我厂也属此类炼油系统。补水量M68.8~56.9为了摆脱这-现状, 炼油厂供排水车间根据现场实际浓缩倍数K了~5情况选用了全有机高效缓蚀阻垢剂ZJ - 720, 从目前表补充水分析数据现场使用情况来看,该药剂缓蚀、阻垢效果显著。序号单位I补充水水质pH/.171循环水冷却系统概况及补充水水质状浊度FTU<5.0总硬度(以CaCO3计)] mg/L104.5总碱度(以 CaCO3计)| mg/L35.07炼油厂二循系统负责向II催化、铂重整、加氢、可溶性二氧化硅mg/L6.69芳烃抽提、石蜡成型及二火炬生产装置供水,换热器1.21Na+11.9主要材质为碳钢,其系统的运行参数见表1,补充水Ca2+_ (以CaCO3计)[ mg/L86.7水质分析数据见表2。炼油厂根据二循实际情况选用CI16.56了全有机高效缓蚀阻垢剂ZJ - 720,并对此进行了性302-| mg/L24.5HCO3「 mg/L77.07能试验。中国煤化工L8.00YHCNMHG235作者:吕慧工程师, 1996年毕业于西安石油学院化学工程系,现从事水处理技术研究工作。一46-全面腐蚀控制吕慧全有机高效缓蚀阻垢剂在炼油厂循环水系统的应用2005年第19卷第2期2试验部分1结果显示:在易结垢的水质情况下,全有机高效缓蚀阻垢剂ZJ-720的阻垢率可高达92.12%,说明2.1旋转挂片试验ZJ-720具有优异的阻垢效果。2.1.1试验条件2.3动态模拟试验(1)试片: 20 #优质碳素钢试验目的是在有传热面条件下,全面考察全有(2)试验用水:浓缩倍数N=1(即新水)机高效缓蚀阻垢剂乙J - 720的缓蚀阻垢性能。(3)物理参数:试验条件及结果见表5。旋转速度: 80- 85转1分;试验温度: 50士1C;试验时间: 72小时5动态模拟试验条件及结果2.1.2试验结果药剂名称ZJ- 720试验结果见表3。维持药量60x 10挂片材质碳钢腐蚀速度0.029mm/a表3旋转挂片试验结果水质现场水粘附速度4. 32mcm药剂名称|药剂浓度腐蚀率试片表面状况挂片时间360小时(mg/L)(mn/a)浓缩倍数| 4.5~5.5ZJ-720600.021试片 光亮,无明显腐蚀从动态模拟试验可得到如下结果:所水1. 985腐蚀严重(1) ZJ - 720具有优异的缓蚀性能,挂片表面清试验结果表明:在这种水质条件下,如不加缓蚀洁,无点蚀和锈蚀,试管腐蚀速度0.029mm/a,达到很好级别。(国家标准: S5001 - 83:很好: 0~阻垢剂处理,腐蚀及结垢严重,而加全有机高效缓蚀0.037mm/a,好: 0.037~ 0.070mm/a,可以允许:阻垢剂ZJ - 720处理,腐蚀率仅为0.021mm/a,远远0.070~ 0.093mm/a)小于腐蚀率为0.07mm/a的试验指标,显示出优异的(2) ZJ - 720阻垢性能强,在现场水条件,浓缩缓蚀和阻垢性能。倍数4.5~ 5.5,其粘附速度4.32mcm,达到很好级别。2.2静态阻垢试验(国家标准:很好: 0~ 10mcm,好: 10~ 20mcm,可以静态阻垢试验着重评价ZJ-720药剂的阻垢性能,允许: 20~ 30mcm。)试验方法按中国石油化工总公司冷却水分析和试验方3生产使用效果法中的静态阻垢评定试验方法。炼油厂二循系统于200年12月开始投用,不改2.2.1试验条件变原生产工艺,不增加新材料,用全有机高效缓蚀阻(1)多孔恒温水浴锅,满足80土1C的要求垢剂ZJ - 720替代原有配方。循环水质数据始终保(2)刻度烧杯: 1000mL持在表6中的数据范围内运行。(3)配制水水质:用蒸馏水配制,配水水质为表6运行中系统水水质指标Ca2+(以CaCO3计)浓度280.10m/L,HCO3(以CaCO3序号项目指标计)碱度273.75mg/L。水温≤28.0C(4)浓缩倍数:N=1.52含油≤10mg/L2.2.2试验结果CODCa2+75mg/L≤Ca2+≤500mg/L试验结果见表4。浊度≤20FTU .表4静态阻垢试验结果pH值8.0~9.0药剂名称药剂浓度(mg/L)| 阻垢率 (%)中国煤化工~6.5F105个7毫升692.12AHCNMHG王物钻北s 5mL/m空白1浓缩倍数≥3-47-全面腐蚀控制吕慧全有机高效缓蚀阻垢剂在炼油厂循环水系统的应用2005年第19卷第2期在正常运行中,循环水清澈,水面下无明显菌藻彼此结合,并按一-定的方向成长。在水中加入有机膦滋生,凉水塔布水孔无堵塞现象,散热良好。同时,酸盐和有机膦酸酯后,它们会吸附到碳酸钙晶体的活我们在循环水场进行了监测,监测数据见表7。性增长点上与Ca+螯合,抑制晶格向一定的方向成表72002年和2003年现场监测数据长,因此使晶格歪曲而长不大,也就是说晶格被有机时间腐蚀速率mm/a|粘附速率mcm膦酸等表面去活剂的分子包围而失去活性。这也是产2002年1~2月0.04918.54.生临界效应的机理,同样,这种效应也可以阻止其它2002年3月0.07510.44晶体的沉淀。另外,部分吸附在晶格上的化合物随2002年4月0. 00610.30着晶体增长被卷入晶格中,使碳酸钙晶格发生错位,2002年5月0.0306.32在垢层中形成一-些空洞, 分子与分子间相互作用减2003年7月0.0164.57.少,使硬垢变软而易于消除,从而达到阻垢的目的121。2003年9~10月0.01414.66 .全有机高效缓蚀阻垢剂乙J - 720配方中起缓蚀2003年11月0.02312.46作用的主要是Zn2*,当腐蚀发生时,阴极区高pH值指标腐蚀速率≤0100mm/a;粘附速率< 20nmcm区域,Zn2*迅速沉积成膜达到缓蚀的目的。同时它与注: 2002年6月~ 2003年6月因监测换热器维有机膦酸盐、有机膦酸酯和磺酸共聚物之间存在“协修、系统清洗预膜和药剂短期更换等原因没有采到相同效应”。磺酸共聚物有稳锌能力,而有机膦酸盐在金属表面形成的沉积、吸附则起到补膜的作用,因此应的现场监测数据。形成配方优良的缓蚀性能。根据现场监测数据,可得以下结论:全有机高效缓蚀阻垢剂ZJ - 720配方中多元共(1) ZJ - 720缓蚀阻垢剂在我厂运用近- -年来,聚物为丙烯酸/磺酸盐共聚物具有独特性能,能与各各项运行指标和监测数据均达到并优于国标GBJ5O- 83.中石化总公司生产部有关规定的要求。2002年组份协同作用,提高配方的缓蚀、阻垢性能。它具有8月份大修期间,设备鉴定检查,水相管束及封头均以下几大特点: (1)非常高的“钙容忍度”,(2)对无明显的锈蚀、污垢发生,检查的水冷器状况明显优磷酸钙垢有较好的抑制作用,(3)良好的抗粘泥能于国内同类装置同期检修水平。力; (4) 对腐蚀产物氧化铁具有好的分散能力: (5)(2) ZJ - 720缓蚀阻垢剂在较恶劣条件下仍具有很强的稳锌能力,使碱性介质中Zn2 +浓度大大提高,较好的缓蚀阻垢性能,使用这种药剂处理后的水所形成增强了配方的缓蚀性能。的污垢极其疏松,这样既不影响传热,而且便于清洗。4机理分析参考文献:全有机高效缓蚀阻垢剂ZJ - 720配方中起阻垢[1中国石油化工总公司生产部和发展部编写组.冷却水分析和试作用的主要是有机膦酸盐和有机膦酸酯,它们通过晶验方法(M).北京:中国石油化工总公同生产部和发展部.1993,371-441格畸变.螯合作用、分散作用和低剂量效应达到阻垢[2]周本省工业水处理技术(M1.北京:化学工业出版社,2002, 72的目的。碳酸钙是结晶体,它的成长是按照严格顺序,由带正电荷的Ca2+与带负电荷的CO32相撞才能中国煤化工MYHCNMH G-48-

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