循環(huán)水水質(zhì)對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響與管理

1、循環(huán)水水質(zhì)對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響與管理 循環(huán)水是工業(yè)生產(chǎn)的 “血液，它對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響涉及到生產(chǎn)的方方面 面，由它引起的結(jié)垢、腐蝕和微生物等的危害是造成合成氨能耗偏高的重要原因， 既影響工藝操作， 又增加鋼材消耗， 使生產(chǎn)費(fèi)用和檢修費(fèi)用都增加， 嚴(yán)重時(shí)還會(huì) 導(dǎo)致平安事故，因此，加強(qiáng)循環(huán)冷卻水的管理、改善，提高循環(huán)冷卻水的水質(zhì)， 是保證合成氨正常生產(chǎn)滿足工藝要求的關(guān)鍵，也是保證合理使用能源的關(guān)鍵。一、循環(huán)水水質(zhì)對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響。 冷卻水在循環(huán)系統(tǒng)中不斷循環(huán)使用，由于水溫升高，流速變化、蒸發(fā)、各種 無機(jī)、有機(jī)離子的濃縮，冷卻塔和冷卻水池在室外受到陽光照射，風(fēng)吹雨淋，灰 塵雜物的進(jìn)入，以及設(shè)備的構(gòu)造

2、和材料等多種因素的綜合作用， 會(huì)產(chǎn)生很多問題。1、水垢附著在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，碳酸氫鹽的濃度隨蒸發(fā)濃縮而增加，當(dāng)其濃度到達(dá)過 飽和狀態(tài)， 或經(jīng)過傳熱外表水溫升高時(shí)， 會(huì)分解生成碳酸鹽沉積在傳熱外表， 形 成致密的微溶性鹽類水垢，其導(dǎo)熱性能很差 1.16W/m.k，鋼材一般為45W/(m.k) ，因此，水垢附著，輕那么降低換熱器傳熱效率，嚴(yán)重時(shí)使換熱器堵塞， 系統(tǒng)阻力增大，水泵和冷卻塔效率下降，生產(chǎn)能耗增加，產(chǎn)量下降，加快局部腐 蝕，甚至造成非正常停產(chǎn)。2、設(shè)備腐蝕循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，大量設(shè)備是由金屬制造，長(zhǎng)期使用循環(huán)冷卻水，會(huì)發(fā)生 腐蝕穿孔，這是由多種因素造成的，主要有：冷卻水中溶解引起的電化學(xué)

3、腐蝕； 有害離子如C和SO42一弓|起的腐蝕；微生物厭氧菌、鐵細(xì)菌、硝化菌 引起的腐蝕。設(shè)備管壁腐蝕穿孔，會(huì)形成滲漏，或工藝介質(zhì)泄漏入冷卻水中，損失物料， 污染水體，水中夾帶有害氣體；或冷卻水滲入工藝介質(zhì)，影響產(chǎn)品質(zhì)量，造成經(jīng) 濟(jì)損失，影響平安生產(chǎn)，易造成平安事故。3、生物的滋生與粘泥在循環(huán)冷卻水中，由于養(yǎng)份的濃縮，水溫升高和日光照射，給細(xì)菌和藻類的 迅速繁殖創(chuàng)造了條件。 細(xì)菌分泌黏泥使水中漂浮的灰塵雜質(zhì)和化學(xué)沉淀物等形成 黏泥或軟垢。粘泥附著會(huì)引起垢下腐蝕，冷卻水流量減少，進(jìn)而降低冷卻效率， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞管道，迫使停車清洗。綜上所述，冷卻水長(zhǎng)期循環(huán)使用后必然會(huì)帶來結(jié)垢、腐蝕和微生物滋生的問

4、題。合成氨生產(chǎn)的換熱設(shè)備較多，既有列管式換熱型、板式換熱型、既有高壓設(shè) 備，也有中低壓的換熱設(shè)備， 如果冷卻水管理不善， 會(huì)造成整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)垢、 腐蝕和微生物滋生， 將嚴(yán)重影響換熱器的使用效果， 縮短換熱器使用受命， 大大 降低設(shè)備的換熱效果，造成能源極大浪費(fèi)，影響設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和平安可靠性。 解決好這三個(gè)問題才能穩(wěn)定生產(chǎn)， 節(jié)約資源與能源， 從而減少環(huán)境污染， 提高經(jīng) 濟(jì)效益。下面談?wù)勓h(huán)水質(zhì)對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響。1、造氣、脫硫系統(tǒng)的影響。造氣、脫硫系統(tǒng)洗滌塔使用的冷卻水有降溫和除 塵作用。隨著生產(chǎn)能力不斷擴(kuò)大， 而原水處理系統(tǒng)沒有擴(kuò)大， 使得該系統(tǒng)超負(fù)荷 運(yùn)行，大量的懸浮物難以在沉淀池沉

5、降， 污垢和粘泥會(huì)堵塞水分布器孔口， 使水 分布不均，降低洗滌塔的冷卻效率，造成高壓機(jī)閥門損壞或阻力增大，同時(shí)，較 高溫度的半水煤氣會(huì)飽和更多的水蒸汽，降低高壓機(jī)的打氣量，溫度每升高 1 0C,將使高壓機(jī)的打氣量降低5%左右，將直接影響合成氨產(chǎn)量。2、凈化脫碳、精煉銅洗的影響。 由于產(chǎn)生結(jié)垢或生物粘泥的存在大大降低了 冷卻器的換熱效率， 使吸收劑溫度升高， 降低了吸收效果， 給后工序操作帶來不 利，使兩個(gè)崗位和合成的氨冷器負(fù)荷增加。另外，吸收效果不好，操作人員為使 吸收效果改善，就加大吸收劑循環(huán)量，這樣就增加了循環(huán)泵的電耗。同樣，由冷 卻水質(zhì)造成的冷卻效率降低， 也導(dǎo)致冷卻水循環(huán)水量增加， 冷

6、卻效果卻沒多大改 觀，但增加循環(huán)水泵的電耗和出口水壓下降。凈化水冷器時(shí)常有泄露現(xiàn)象發(fā)生， 工藝氣體帶入水中，一定條件下增加了水中微生物的營養(yǎng)源， 使微生物大量繁殖， 影響了冷卻器的換熱效率。3、合成高壓機(jī)的影響。合成高壓機(jī)即為 NH 壓縮機(jī)，采用多級(jí)壓縮。使用多 級(jí)壓縮和級(jí)間的冷卻就是為了盡量節(jié)省壓縮功和降低電耗， 因此，循環(huán)冷卻水就 成為保證高壓機(jī)正常多變壓縮過程和節(jié)能降耗的關(guān)鍵。 合成系統(tǒng)由于存在使用多 種換熱器，有列管式、板式等，同樣是系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行，由于壓力偏低，使水流速也偏低， 局部污垢難以隨水帶出， 也影響了冷卻器的換熱效率。 如果結(jié)垢或生 成生物粘泥，除影響換熱效果外， 還會(huì)造成

7、打氣量下降壓力上升， 導(dǎo)致平安事故。4、對(duì)換熱設(shè)備的腐蝕。 由于凈化、合成等使用的換熱設(shè)備因已使用一定年限， 致使經(jīng)常漏氨，有時(shí)高達(dá)150mg/L ,漏油24mg/L ,這不僅促進(jìn)微生物的發(fā)生， 使異氧菌總數(shù)遠(yuǎn)大于5X105個(gè)/ml, NO2一最高達(dá)50mg/L，引起腐蝕的加居9，使 高壓的工藝氣體易串入低壓水側(cè)導(dǎo)致事故發(fā)生。二、目前我公司的循環(huán)水管理現(xiàn)狀及存在的問題1 、存在的問題 由于低壓系統(tǒng)的存在，滲漏問題仍沒有徹底解決，導(dǎo)致系統(tǒng)漏氨、漏油 現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，近而系統(tǒng)菌藻控制困難，粘泥量增加。 由于循環(huán)水系統(tǒng)保有水量大，循環(huán)水倍率低，再加上人們長(zhǎng)期以來形成 的固有觀念，水是取之不盡、用之不竭

8、的自然資源，浪費(fèi)一些也無關(guān)大局，殊不 知，正是人們這種思想，造成用戶對(duì)循環(huán)水的亂排放，隨意浪費(fèi)，導(dǎo)致系統(tǒng)濃縮 倍數(shù)上不來。 現(xiàn)系統(tǒng)殺菌加藥和分析監(jiān)測(cè)不同步，使系統(tǒng)菌藻監(jiān)測(cè)不理想，同時(shí)也存 在殺菌劑和水穩(wěn)劑協(xié)同作用不好，有抵觸，如加CIO2，由于C存在可導(dǎo)致BTA 暫時(shí)失效，及目前使用的局部緩蝕劑發(fā)生反響，使其失去緩蝕作用，不銹鋼應(yīng) 力腐蝕及碳鋼點(diǎn)蝕等問題的發(fā)生。 便。定。2、系統(tǒng)沒有計(jì)量設(shè)施，水量平衡是估算的，人為造成誤差，給管理帶來不由于是間歇加藥，循環(huán)水水質(zhì)指標(biāo)往往波動(dòng)較大，不利于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)循環(huán)水系統(tǒng)沒有有效的監(jiān)測(cè)手段，循環(huán)水管理存在一定的盲目性。 現(xiàn)場(chǎng)管理為了控制冷卻水循環(huán)使用引起的結(jié)

9、垢、腐蝕、生物粘泥等危害，我公司針對(duì) 不同的水質(zhì)和操作條件投加不同的藥劑來到達(dá)水質(zhì)穩(wěn)定的目的。 加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)主要工程的監(jiān)測(cè)，對(duì)影響水質(zhì)的 pH、堿度、C、濁度、SO 22_、Ca2+、生物粘泥量等進(jìn)展監(jiān)測(cè)和分析，及時(shí)掌握循環(huán)水的水質(zhì)情況，以便有針對(duì)性投加藥劑。 用幾種不同性質(zhì)的殺生劑交替使用，對(duì)微生物進(jìn)展控制，防止產(chǎn)生抗藥 性。 根據(jù)水質(zhì)的不斷變化，水穩(wěn)劑配方也做相應(yīng)改良。 加強(qiáng)對(duì)換熱設(shè)備的清洗和粘泥剝離工作。根據(jù)季節(jié)、水質(zhì)變化，及時(shí)進(jìn) 展不停車在線清洗工作， 同時(shí)合成高壓機(jī)就近用壓縮空氣定期對(duì)崗位換熱器進(jìn)展 吹除；大大提高了傳熱效果， 改善了工藝生產(chǎn)條件， 利用停車時(shí)機(jī)拆開換熱設(shè)備， 用高壓沖

10、洗、機(jī)械清洗等方式對(duì)換熱器進(jìn)展清洗。 根據(jù)不同的工藝條件和設(shè)備材質(zhì)， 對(duì)循環(huán)水的水質(zhì)采取不同的控制指標(biāo)， 既滿足了生產(chǎn)需要， 又到達(dá)節(jié)約水目的。 目前，公司合成氨系統(tǒng)共有 5 套循環(huán)水 系統(tǒng)，合成一、 二、三、造氣、冰機(jī)系統(tǒng)都是獨(dú)立運(yùn)行， 以完成不同的生產(chǎn)任務(wù)。三、今后打算試驗(yàn)研究方面還需要加強(qiáng)， 爭(zhēng)取上一套小型試驗(yàn)設(shè)備， 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，把生產(chǎn)運(yùn)行情況和藥劑配方的調(diào)整有機(jī)的結(jié)合起來，做到準(zhǔn)確指導(dǎo)生產(chǎn)。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)管理， 打算在各循環(huán)水系統(tǒng)回水安裝旁路掛片監(jiān)測(cè)儀，通過對(duì)生物粘泥、腐蝕的監(jiān)測(cè)，掌握準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，指導(dǎo)生產(chǎn)，逐步使用連續(xù)加 藥方式，防止水質(zhì)大幅度波動(dòng)。 循環(huán)水中微生物的控制，必須采取綜合治理的方法，單靠殺生劑是不 夠的，加強(qiáng)冷卻器的管理，防止泄漏、漏油、及時(shí)堵漏或更換已腐蝕的冷卻器， 建議相應(yīng)分廠逐步更換成波紋管水冷器、 換熱器， 因其傳熱系數(shù)高， 為直壁列管 式的23倍，抗垢和自清垢能力強(qiáng)，波紋管特有的構(gòu)造特點(diǎn)，水對(duì)管壁沖刷， 波紋管外表的光弧線能抑制水垢的生成和微生物生長(zhǎng)，可以