用做工业循环水的低温水处理实验

第22卷第5期石化技术与Vol2004年9月Petrochemical Technology ApplicaP工业技术(357~359)用做工业循环水的低温水处理实验王树勖,杨岳,刘继文(中国石油兰州石化公司石油化工研究院,甘肃兰州730060)摘要:利用高硬度的地下低温水做工业循环冷却水,通过实验筛选出以ISH-407G做水质稳定剂(水稳剂)。中试结果表明,在循环水浓缩倍数为38~4.2,pH为7.5~8.5的条件下,该水稳剂的阻垢缓蚀性能最佳。关键词:低温水;高硬度;阻垢;水稳剂中图分类号:X74文献标识码:B文章编号:1009-0045(2004)05-0357-03中国石油兰州石化公司原料动力厂(以下简时,低温水总硬度与总碱度之和大于1500mg/L称动力厂)低温水车间建于1969年,所用低温水因此必须向循环水系统中加入一定量的酸,以中取自于黄河边深层地下水,温度一般在12℃,设和一部分碱,使总硬度与总碱度之和小于计供水量200t/h,水压力0.5MPa。最初其低1500mg/L,从而削弱循环水水质结垢倾向。温水供该公司下属4个厂的工艺冷却设备使用,但由于低温水总硬度高,在使用过程中导致换热2水稳剂筛选实验设备结垢严重,故部分用户减量或停用,现只有对兰州石化公司石油化工研究院开发出的该公司的石油化工厂和动力厂使用,总用量仅为LSH-407系列A、B、C、D、E、F、G、H、I共9个型300th,且大部分低温水经换热后直接排入雨号的水稳剂进行筛选实验,以确定低温水做循环排,回收利用率约为48%。本工作通过筛选适宜水使用时的最佳水稳剂。的水稳剂,实现了低温水的循环利用2.1阻垢与缓蚀性能评价实验水稳剂的阻垢实验和腐蚀实验分别按中国1低温水做循环水用存在的问题及对策石化总公司《冷却水分析和实验方法》中的“碳酸低温水的pH为8.05,其水质分析结果见表1。钙阻垢法”和“旋转挂片失重法”进行,实验条件如下:表1低温水水质分析结果测试项目分析结果‖测试项目分析结果静态阻垢实验实验用水为配制水,Ca2·和导率HCO3浓度均为550mg/L,浓缩1.5倍,水温总碱度(80±1)℃,时间10h75.28钾钠离子75.36旋转挂片腐蚀实验实验用水为实际原水4.81总硬度296.76‖总铁0.052水温(50±1)℃,转速75r/min,试片采用碳钢标:单位为us/cm准I型片,时间为72h。2.1.1阻垢性能评价根据表1数据,计算低温水的朗格利尔指数LSH-407系列水稳剂是选取阻垢分散性能较(L.S.D)和雷兹纳指数(Rs):浓缩倍数为1.0好的丙烯酸/磺酸基团的多元共聚物、有机膦酸,再时,LS.I=0.55,属结垢型水;浓缩倍数为4.0中国煤化工时,L.S.l=2.86,Rs=2.78属强结垢水质。因CNMHG此,要实现低温水用做循环水,水稳剂应具有优收稿日期:2004-05-14;修回日期:2004-06-01良的阻垢分散性能;另外由于浓缩倍数达到4.0作者简介:王树助(1971-),男,甘肃白银人,工程师,现从事水处理技术研究工作。358石化技术与应用第22卷辅以锌盐缓蚀剂制成的。其中共聚物中的羧基、磺2.2动态模拟实验酸基在循环水中能离解出H'而变成带负电荷的选用B和G型做水稳剂,采用双系统动态阴离子,这些负离子能与水中带正电荷的Ca实验装置进行工业实际运行模拟实验。实验水Mg2等成垢离子形成稳定的络合物,从而提高了质采用低温水原水,浓缩倍数3.8~42,监测试CaCO3晶体析出时的过饱和度;有机膦酸能吸附在管的材质为碳钢,规格为φ10×1mmx520mmCaCO3晶体的活性增长点上,抑制了晶格向一定的监测试片为碳钢、铜、铝、不锈钢(均为化工部标方向成长,使晶格歪曲长不大,晶体被有机膦酸分准试片),入口水温(32±0.5)℃,蒸汽温度子包围而失去活性2;锌盐与有机膦酸有良好的(100±1)℃,循环量600L/h,控制系统的pH协同效应,可以提高药剂的缓蚀能力。为7.5~8.5,运行15天。动态模拟实验流程见不同型号的水稳剂,其静态阻垢实验结果见图2。表2。补充水衰2静态阻垢实验结果阻垢率/%药剂名称碳酸钙磷酸钙LSH-407AL SH-407C80.5991.26ISH-407D91.541SH-407E77.32ISH -407F1一水箱;2一冷却塔;3-补充水槽;4一配药槽;ISH-407G98.655一转子流量计;6—监测换热器;7一挂片槽;8—引风机12循环水动态模拟中试装量流程图动态模拟实验结果见表4和表5。由表2可以看出所列各种药剂的阻垢率都4各种材质试片的腐蚀速率在76%以上,其中G型的阻垢性能最好,说明其试片腐蚀速率/(mLSH-407GISH-407 B配方最佳,达到了很好的协同阻垢分散效果。碳钢试管0.02252.1.2缓蚀性能评价不锈钢0.0006根据静态阻垢实验结果,选取B、D、F、G和I紫铜0.0000.00060.0003型药剂进行了旋转挂片实验,结果见表3。黄铜0.00080.00123药剂级蚀性能测试结果表5污垢沉积速率和极限污垢热阻药剂名称腐蚀速率/(mm·a1)缓蚀率/%H-407GISH-407B5H-407B每月污垢沉积速率10.2631LSH-407D0.036712.3875(mgcm-2)LSH -407F极限污垢热阻/1,25×10-4l.98×100.0165(m2·K.W1)ISH -407I0.0342注:药剂用量均为70mg/L分析表4、表5的数据可见,G和B型配方从表3可以看出B和G型缓蚀性能优于其的腐V中国煤化工污垢热阻等均他型号实验后还发现试片表面光亮且无点蚀现达到中CNMHG析和实验方象,这说明有机膦酸与锌盐复合后具有良好的缓法》中的观定标准,另外还发现各种材质的试蚀性能。片表面光亮,无明显的腐蚀、点蚀现象。其中第5期王树勵等.用做工业循环水的低温水处理实验G型配方的动态实验结果稍优于B型,故最终的配套工程正在建设,建成后将LSH-407G投选取LSH-407G做为将低温水由直流冷却水用,还要根据工艺介质和水质的变化,进行必要变为循环冷却水的水稳剂的调整和完善。3结语参考文献:用兰州石化公司石油化工研究院开发出的[1]周本省.工业水处理技术[M].北京:化学工业出版社,2001H-407G型水稳剂,可实现低温水的循环利[2]金熙项成林,齐冬子,等.工业水处理技术问答及常用数据用。目前,兰州石化公司石油化工厂低温水回用[M].北京:化学工业出版社,2001·简讯中国石油兰州石化公司石油化工研究院4个项目通过技术评审2004年8月10日,由中国石油兰州石化公司石油化工研究院(以下简称兰州石化研究院)研制开发的“增产丙烯催化剂的研制与工业化开发”、“重催专用催化剂的工业化开发”、“提高LBO-16催化剂喷雾胶体固含量的研究”和“裂化催化剂生产中氨氮污染环保技术的研发”等4个科研项目顺利通过了兰州石化公司专家评审。“增产丙烯催化剂的研制与工业化开发”是针对我国丙烯资源短缺而研制开发了“增产丙烯催化剂”,该催化剂投后可提高丙烯收率,同时还可降低汽油烯烃含量、提高汽油辛烷值。重催专用催化剂的工业化开发”是为解决兰州石化重催装置原料油中存在重金属含量高、难裂解、催化剂失活快等问题而专门开发的一种专用催化剂。该催化剂投用后,可在提高装置抗重金属污染能力的同时,改善产品分布提高LBO-16催化剂喷雾胶体固含量的研究”是在基本不改变现有工艺路线的基础上,通过提高喷雾胶体固含量,而使目的产品的产量提高该技术已于2004年6月份在兰州石化公司催化剂厂进行了工业放大试验。该技术的实施可改善LBO系列降烯烃催化剂的使用性能,满足市场对降烯烃剂的需求。裂化催化剂生产中氨氮污染环保技术的研发”是针对催化裂化催化剂传统生产工艺中常采用过量的铵盐降低碱金属钠的含量,而产生高浓度氨氮污水这一工业现状,研究开发了裂化催化剂生产中降低碱金属钠的新技术。该技术可以减少约50%的铵盐用量极大地降低了氨氮污染,为裂化催化剂的清洁生产提供了技术支持和保障使其生产过程达到了环保要求。在评审会上,专家和技术人员对这4项具有工业化前景的新技术给予了充分的肯定和高度评价,并希望尽早实现工业化。(中国石油兰州石化公司石油化工研究院曹建明,周卫军,仇国贤等供稿)李灿院士荣获国际催化奖2004年7月12日到16日,第十三届国际催化大会在法国巴黎举行,共有来自65个国家和地区的2100名代表参加了会议。在闭幕仪式上,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所李灿研究员荣获了国际催化奖并做了特邀报告。国际催化奖是国际催化理事会迄今设立的唯一国际奖项每4年一次,每次只有1人获奖,该奖项主要奖励在国际催化领域取得杰出科学成就的45岁以下的科学家。根据大会介绍李灿院士长期以来从事催化材料、催化反应和催化的光谱表征等研究工作并在这3个研究领域都取得了重要的进展。特别是发展了紫外共振喇曼光谱在催化研究中的应用解决了表征分子筛催化材料中骨架杂原子等问题,对催化科学的发展做出了贡献。他还在手性修饰的表面上和纳米孔中观察到了手性限阔诱导效应,并制备了与均相不对称催化相媲美的手性氢化和环氧化固相催化剂,为手性药物中间体合成奠定了基础李灿院士此次被授予国际催化奖是我国科学家迄今为止在国际催化领域获得的最高奖励,也是发展中国家的科学家第一次获得此项奖励。在闭幕大会上,李灿院士还被选举为国际催中国煤化工催化理事会设正副主席各1名,任期4年,任期结束后副主席自动升任主席。李灿院士是《石化技术与应用》杂志的编委。在此,本刊编辑部CNMHG热烈的祝贺和由衷的敬意。同时,祝愿他在今后的工作中取得更加辉煌的成就(本刊摘编自2004年7月19日《科技日报》)