煉油循環(huán)水系統(tǒng)的不停車清洗、預(yù)膜

1、煉油循環(huán)水系統(tǒng)的不停車清洗、預(yù)膜摘要：廣州石化煉油循環(huán)水系統(tǒng)國(guó)系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢等影響，需進(jìn)行清洗、預(yù)膜.并針對(duì)該系統(tǒng)的情況確定了化學(xué)清洗、預(yù)膜方案，運(yùn)行結(jié)果表明清洗、預(yù)膜效果良好。關(guān)鍵詞：循環(huán)冷卻水 清洗 預(yù)膜廣石化煉油循環(huán)水系統(tǒng)共有2套裝置，即：一循、二循裝置。其中二循裝置擔(dān)負(fù)向蒸餾（二）、重催、重整、氣體分餾、烷基化等十幾套新區(qū)煉油裝置提供循環(huán)冷卻水的任務(wù)，系統(tǒng)內(nèi)有水冷器過(guò)百臺(tái)，換熱器材質(zhì)多為碳鋼，極少數(shù)為不銹鋼。系統(tǒng)設(shè)計(jì)循環(huán)水量 14000 m3/h，系統(tǒng)容量7800 m3。正常生產(chǎn)時(shí)，二循系統(tǒng)所采用的水穩(wěn)藥劑用的是“有機(jī)磷 鋅鹽”配方，pH值范圍為7.08.5。殺菌方案是日常投加液氯；并

2、交替沖擊式投加氧化性和非氧化性殺生劑。1 循環(huán)水系統(tǒng)存在問(wèn)題由于煉油裝置換熱器運(yùn)行時(shí)間由原來(lái)的2a?修改為3a?修，以及摻煉含硫高、密度大腐蝕性中東原油的比例增大，自2001年1月以來(lái)，新區(qū)煉油裝置換熱器因腐蝕泄漏的頻次增多，二循系統(tǒng)受煉油裝置的換熱器泄漏等諸多因素的影響，致使水質(zhì)時(shí)好時(shí)壞，整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)粘泥量較高，腐蝕速率增大，異養(yǎng)菌難以控制。為改善水質(zhì)，對(duì)二循系統(tǒng)不得不增大排污量，進(jìn)而造成水穩(wěn)藥劑的流失，導(dǎo)致系統(tǒng)中的緩蝕阻垢劑和殺佳劑的濃度經(jīng)常達(dá)不到要求。從1月份開始，二循系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)狀況較差，水質(zhì)開始惡化。主要表現(xiàn)在： 全年濁度多數(shù)超標(biāo)（指標(biāo)為20 mgL），最高達(dá)112.

3、3 mgL。 循環(huán)水中總鐵的質(zhì)量濃度較高，最高達(dá)3.38 mgL。 二循系統(tǒng)異養(yǎng)菌經(jīng)常超標(biāo)（指標(biāo)為1.O105個(gè)mL），最高達(dá) 6.2 106個(gè)mL。 監(jiān)測(cè)掛片有較明顯的腐蝕傾向，掛片腐蝕速率最高達(dá)0.29 mma（指標(biāo)為0.01mma）。 系統(tǒng)中存在大量的生物粘泥，8月份平均值高達(dá) 84.3 mLm3 二循管網(wǎng)系統(tǒng)換熱器污垢組分分析見表l。表 1 二循管網(wǎng)系統(tǒng)換熱器污垢組分分析分析項(xiàng)目 w(550灼減) w(950灼減) 酸不溶物w（SiO2） w(Fe2O3) w(Al2O3) w(ZnO) w（CaO） w（MgO） w(P2O5)平均 29.46 2.98 3.41 54.44 4.7

4、3 2.62 0.32 1.62 3.68最大 87.75 5.07 7.05 73.87 12.09 11.89 3.63 6.21 5.89最小 8.16 0.96 0.12 5.17 2.04 0.37 0 0.39 0.18注：垢樣外觀為棕色 2002年3月份，我們利用煉油裝置大修時(shí)機(jī)，對(duì)二循裝置進(jìn)行了檢修，并在二循管網(wǎng)系統(tǒng)采用不停車化學(xué)清洗、預(yù)膜方案1等，故不能對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)的清洗預(yù)膜。2 化學(xué)清洗化學(xué)清洗過(guò)程由清洗剝離、酸洗兩過(guò)程組成，由于二循管網(wǎng)系統(tǒng)換熱器管束內(nèi)壁除積累較多的粘泥外，內(nèi)層仍沉積有較多的鐵銹及殘垢，只有先將管壁淺層的粘泥剝離后，再經(jīng)酸洗，才能較徹底地將管壁上的

5、鐵銹及殘垢除去。2.1 粘泥剝離 清洗劑中的主要成分：有機(jī)磷、聚磷、表面活性劑、高效清洗緩蝕劑、整合除銹劑等。因二循管網(wǎng)系統(tǒng)換熱器油品泄漏頻繁，清洗時(shí)，我們先投加了適量的除油劑 CQ103及消泡劑CQ110，投加量分別為 100 mgL，80 mgL，運(yùn)行48 h，濁度平均升高200，邊換水邊補(bǔ)水使?jié)岫冉抵?10 mgL以下，再進(jìn)行粘泥剝離，先投加雙烷基季胺，然后投加消泡劑CQ110，投加量分別為 100 mgL，50 mgL，運(yùn)行48 h，濁度平均升高 124，換水降低濁度至 10 mgL以下。2.2 酸洗 酸洗過(guò)程投加六偏磷酸鈉，HEDP，JH970（磺化共聚物）藥劑，投加量分別為 100

6、 mgL，50mgL，30 mgL，并投加適量濃硫酸（98）以調(diào)節(jié)酸洗過(guò)程的pH值。2?2.l pH值變化 酸洗過(guò)程歷時(shí)50 h，pH值控制為 34，以利于化學(xué)清洗劑充分發(fā)揮作用。硫酸的投加視pH值情況調(diào)節(jié)。酸洗pH值控制效果見表2。酸洗后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行置換，濁度降至 10 mgL以下，pH值升至7.0以上。表2 酸洗過(guò)程pH值變化清洗歷時(shí)/h pH值 清洗歷時(shí)/h pH值0 5.8 28 4.34 3.2 32 4.88 3.3 36 5.012 3.6 47.75 5.923.75 4.2 49 5.925 4.22.2.2 濁度變化 酸洗過(guò)程濁度變化見表3。表 3 酸洗過(guò)程濁度變化清洗歷時(shí)

7、/h (濁度)/(mg?L-1) 清洗歷時(shí)/h (濁度)/(mg?L-1)0 7.5 25 22.51 8.5 28 23.34 7.2 32 36.28 10.4 36 43.210 15.6 48 69.322.75 24.9由表3可見，8h后，酸洗明顯開始發(fā)揮作用，池水濁度從第8小時(shí)的 10.4 mgL上升到第48小時(shí)的69.3 mgL。說(shuō)明系統(tǒng)較“臟”，粘附在系統(tǒng)中的大量粘泥、腐蝕產(chǎn)物被剝離、清洗效果明顯。2.2.3 總鐵變化 酸洗過(guò)程總鐵變化見表4。表4 酸洗過(guò)程總鐵變化清洗歷時(shí)/h 總鐵（Fe）/（mg?L-1） 清洗歷時(shí)/h 總鐵（Fe）/（mg?L-1）0 0.48 27 7.

8、896.5 3.27 48 8.6110.5 5.92 50 7.624 6.35 60 7.05 由表4可見，酸洗過(guò)程中，總鐵從酸洗前的0.48 mg/L上升到第48小時(shí)的 8.61 mgL。說(shuō)明系統(tǒng)有較多的腐蝕產(chǎn)物，清洗劑中的除銹螫合劑充分發(fā)揮了除銹作用。3 預(yù)膜本次化學(xué)清洗結(jié)束后的預(yù)膜是在熱負(fù)荷下進(jìn)行。預(yù)膜過(guò)程所投加的藥劑及濃度見表5。表5 預(yù)膜過(guò)程藥劑濃度 mg?L-1藥劑六偏磷酸鈉WP-4Z預(yù)膜劑 ZnSO4?7H2O CaCl2質(zhì)量濃度 10010 1012 202 505 預(yù)膜過(guò)程投加藥劑時(shí)，先投加氯化鈣，系統(tǒng)運(yùn)行l(wèi)h后，再投加六偏磷酸鈉和WP4Z預(yù)膜劑，最后投加硫酸鋅，過(guò)程中投

9、加工業(yè)硫酸，調(diào)節(jié)PH值在6.07.0之間；每sh分析一次六偏磷酸鈉及Zn2 濃度，若小于指標(biāo)，則適量補(bǔ)加，預(yù)膜全過(guò)程時(shí)間為48 h。預(yù)膜過(guò)程應(yīng)進(jìn)行以下控制。3.1 濁度控制 預(yù)膜過(guò)程濁度變化見表6。表6 預(yù)膜過(guò)程濁度變化預(yù)膜歷時(shí)/h （濁度）/（mg?L-1） 預(yù)膜歷時(shí)/h （濁度）/（mg?L-1）24 10.4 33 18.629 13.8 37 18.6 預(yù)膜過(guò)程中，因蒸餾二裝置檢修要求工期太短，換熱器檢修質(zhì)量較差，剛好在二循系統(tǒng)酸洗過(guò)程結(jié)束后換熱器發(fā)生了泄漏，因此預(yù)膜過(guò)程循環(huán)水的濁度過(guò)高。M循系統(tǒng)此次預(yù)膜前的濁度達(dá)10.4mgL，整個(gè)預(yù)膜過(guò)程中，循環(huán)水的平均濁度亦達(dá)17.lmgL，在監(jiān)

10、測(cè)掛片邊緣有許多斑點(diǎn)產(chǎn)生。以后系統(tǒng)的預(yù)膜期應(yīng)盡可能錯(cuò)開換熱器的泄漏期，并要加強(qiáng)旁濾池的反洗操作，將循環(huán)水的濁度控制在10 mgL以內(nèi)。3.2 pH值控制 預(yù)膜過(guò)程pH值變化見表7。表7 預(yù)膜過(guò)程pH值變化預(yù)膜歷時(shí)/h pH值 預(yù)膜歷時(shí)/h pH值2.5 7.0 29 7.25 7.4 33 7.09 7.5 37 7.013 7.3 48 7.224 7.3預(yù)膜過(guò)程中，由于酸罐操作故障，而且預(yù)膜過(guò)程硫酸的備料也略嫌不足。導(dǎo)致叫值控制不理想。 循環(huán)水的pH值在預(yù)膜過(guò)程中對(duì)預(yù)膜效果具有較大的影響，見表8。表8 不同pH值預(yù)膜水質(zhì)中掛片腐蝕率與外觀pH值 水溫 腐蝕率/（mm?a-1） 掛片外觀5.

11、0 常溫 0.174 色暈不明顯，試片清潔6.0 常溫 0.119 色暈清晰，試片清潔7.0 常溫 0.105 色暈較明顯，有沉積物此次在預(yù)膜過(guò)程中pH值一直在7.07.5之間，偏高。因?yàn)樵诙h(huán)裝置預(yù)膜時(shí)，新區(qū)多套裝置如氣分、蒸餾、重催等已投人生產(chǎn)，循環(huán)水回水溫度已達(dá)30以上，預(yù)膜劑中聚磷酸鹽占有一定的比例，較高的pH值，使聚磷酸鹽水解率提高，預(yù)膜水中的PO43-含量升高，易形成磷酸鈣垢沉淀于金屬表面，影響膜的致密性和膜與金屬表面的結(jié)合力，從本次預(yù)膜掛片上有少量沉積物來(lái)看，pH值控制偏高對(duì)預(yù)膜效果存在一定影響2。上表列出了不同pH值預(yù)膜水質(zhì)對(duì)掛片腐蝕率的影響情況。3.3 Ca2 濃度控制 根

12、據(jù)預(yù)膜的機(jī)理，預(yù)膜劑易與水中的Ca2 。Mg2 等二價(jià)金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成沉積物覆蓋在金屬表面而抑制腐蝕3。因而在預(yù)膜過(guò)程中，應(yīng)定時(shí)監(jiān)測(cè)Ca2 濃度變化，并作為判斷預(yù)膜終點(diǎn)的一項(xiàng)分析指標(biāo)。有資料表明，當(dāng)預(yù)膜水中Ca2 的質(zhì)量濃度低于 50 mgL時(shí)，預(yù)膜時(shí)難以生成密實(shí)的保護(hù)膜；當(dāng)大于50 mgL時(shí)，開始出現(xiàn)沉積物，因而預(yù)膜時(shí)水中Ca2 的質(zhì)量濃度應(yīng)維持在 50100 mg/L為宜4。二循系統(tǒng)本次預(yù)膜，Ca2 濃度只是在投加無(wú)水氯化鈣后lh進(jìn)行了分析，此后，沒有再進(jìn)行Ca2 濃度的控制，也沒再監(jiān)測(cè)Ca2 濃度變化，這一點(diǎn)，值得我們認(rèn)真思考、總結(jié)。3.4 預(yù)膜效果評(píng)價(jià) 預(yù)膜后，試片表面光滑無(wú)銹蝕，成膜均勻、致密，掛廣仁出現(xiàn)明顯的淺藍(lán)色色暈，用硫酸銅法檢驗(yàn)試片預(yù)膜效果：時(shí)間為2分36秒，效果理想。說(shuō)明預(yù)膜過(guò)程中叫值、濁度偏高對(duì)預(yù)膜總體效果影響不大。4 結(jié)語(yǔ)本