1、循環水系統存在問題及原因

某煉油廠(chang)循環水(shui)場處(chu)理水(shui)量約1500 t/h，供應全廠(chang)各個裝置(zhi)30多臺水(shui)冷器使用。

從1998年(nian)(nian)(nian)開工以來，由于用劑(ji)不當(dang)，1999年(nian)(nian)(nian)煉油廠的(de)水(shui)冷器(qi)泄(xie)(xie)漏(lou)突然加劇(ju)，到(dao)年(nian)(nian)(nian)底共(gong)泄(xie)(xie)漏(lou)了(le)(le)(le)(le)1臺(tai)，2000年(nian)(nian)(nian)有2臺(tai)次(ci)泄(xie)(xie)漏(lou)，2 001年(nian)(nian)(nian)有3臺(tai)次(ci)泄(xie)(xie)漏(lou)。從2 000年(nian)(nian)(nian)大(da)檢修(xiu)期間水(shui)冷器(qi)鑒定(ding)情況看(kan)，系(xi)統(tong)(tong)(tong)中有相(xiang)當(dang)一部分水(shui)冷器(qi)管束(shu)堵死(si)，腐蝕(shi)相(xiang)當(dang)嚴(yan)重(zhong)，油泥較(jiao)重(zhong)。匯總所鑒定(ding)水(shui)冷器(qi)的(de)垢樣成份(fen)分析值(zhi)可(ke)看(kan)出：Fe2O3和(he)550℃有機物(wu)含(han)量(liang)偏大(da)，說明冷卻器(qi)鐵(tie)銹、油泥較(jiao)重(zhong)，其主(zhu)要原因(yin)是(shi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)泄(xie)(xie)漏(lou)嚴(yan)重(zhong)所致。頻繁的(de)物(wu)料(liao)泄(xie)(xie)漏(lou)，使得(de)系(xi)統(tong)(tong)(tong)水(shui)質和(he)設(she)備的(de)嚴(yan)重(zhong)污染，造成了(le)(le)(le)(le)系(xi)統(tong)(tong)(tong)中菌藻的(de)大(da)量(liang)繁殖(zhi)，粘泥滋生，設(she)備嚴(yan)重(zhong)腐蝕(shi)，粘泥油污堵塞水(shui)冷器(qi)管束(shu)，為了(le)(le)(le)(le)處理物(wu)料(liao)泄(xie)(xie)漏(lou)，置換了(le)(le)(le)(le)大(da)量(liang)的(de)新水(shui)和(he)排掉了(le)(le)(le)(le)大(da)量(liang)的(de)藥劑(ji)，系(xi)統(tong)(tong)(tong)長期降低(di)濃縮(suo)倍數運(yun)行，形成了(le)(le)(le)(le)循環水(shui)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)惡性循環。

造(zao)成循環(huan)水(shui)系統被動局(ju)面(mian)的(de)(de)主要原因有：①是緩蝕阻垢劑(ji)配方的(de)(de)阻垢緩蝕效果(guo)差(cha)，抗沖擊和污染(ran)能力(li)差(cha)；②是殺(sha)(sha)菌(jun)劑(ji)已產生了抗藥性，殺(sha)(sha)菌(jun)效果(guo)差(cha)，同時殺(sha)(sha)菌(jun)方法也不當(dang)；③是水(shui)冷器工藝存在缺陷，導致循環(huan)水(shui)流速低、溫度超(chao)標(biao)；④是水(shui)冷器物料泄漏后(hou)處理(li)方法不當(dang)；⑥是管理(li)不到(dao)位。

2、循環水(shui)水(shui)質改進措施(shi)

2.1 緩蝕阻(zu)垢劑的評選

根據煉油(you)廠(chang)補充(chong)水(shui)狀況及水(shui)質類型的判斷，確定使用以(yi)膦羧(suo)酸，膦酸鹽，AMPS共聚物，鋅(xin)鹽為主組(zu)成的復合緩蝕(shi)(shi)阻(zu)垢(gou)劑(ji)配(pei)(pei)(pei)方(fang)(fang)，經過多次復配(pei)(pei)(pei)，多次鑒定，也和市場上(shang)的藥劑(ji)對比，最后(hou)篩選了(le)兩(liang)種新配(pei)(pei)(pei)方(fang)(fang)用于循(xun)環水(shui)系統。在使用之前(qian)，我們對這兩(liang)種新配(pei)(pei)(pei)方(fang)(fang)GF-4和市場上(shang)的緩蝕(shi)(shi)阻(zu)垢(gou)劑(ji)進(jin)行了(le)試驗，同時(shi)與舊(jiu)配(pei)(pei)(pei)方(fang)(fang)進(jin)行對比。試驗方(fang)(fang)法(fa)按中國石油(you)化(hua)工總(zong)公司(si)冷卻水(shui)分析和試驗方(fang)(fang)法(fa)。

2.1.1 靜態試驗(yan)

表1 靜態試驗數據

2.1.2 動態(tai)模擬試驗

表2　動態(tai)模擬(ni)試驗數據

2.1.3 工業放大試(shi)驗

表3　兩種藥(yao)劑工業放大(da)試驗結(jie)果

注(zhu)：ZJ-720和ZJ-014投加濃度(du)均(jun)為60mg/l。

由(you)表2、3數據可(ke)得(de)到如下結(jie)論：

（1）GF-4緩蝕性能較強(qiang)，試(shi)管(guan)和掛片(pian)表面清(qing)潔(jie)，無(wu)點蝕和銹蝕，腐蝕速度在正常水(shui)質(zhi)條件(jian)下達到很好(hao)級(ji)別，在苛(ke)刻(ke)水(shui)質(zhi)條件(jian)下達到好(hao)級(ji)別。

（2）GF-4具有(you)優異的(de)阻垢(gou)性能，在(zai)濃(nong)縮(suo)倍數為4.5-5.5的(de)條件(jian)下(xia)，其粘附速率(lv)在(zai)正常水質(zhi)(zhi)和(he)苛刻(ke)水質(zhi)(zhi)條件(jian)下(xia)均達(da)到很好(hao)級別。

（3）GF-4具有(you)較強(qiang)的抗水質(zhi)污染(ran)能力，在(zai)苛刻水質(zhi)條(tiao)件下(xia)仍可(ke)以控制腐(fu)蝕和結垢(gou)。

結論：

（1）GF-4緩蝕(shi)阻(zu)垢劑在(zai)我廠運(yun)用近一年來，各項(xiang)運(yun)行指標和監測數據均達到并優(you)于國標GBJ50－96、中石(shi)化(hua)總公司生產部(bu)有關規定的(de)要(yao)求。2002年大修期(qi)間，設備鑒(jian)定檢查，水相(xiang)管束及封頭均無明顯的(de)銹蝕(shi)、污垢發生，檢查的(de)水冷(leng)器狀況(kuang)明顯優(you)于國內同類裝(zhuang)置同期(qi)檢修水平。

（2）GF-4緩蝕阻(zu)(zu)垢劑(ji)在(zai)較(jiao)惡劣條件下仍具有較(jiao)好的(de)緩蝕阻(zu)(zu)垢性能(neng)，使用這兩(liang)種藥劑(ji)處(chu)理后的(de)水所形成的(de)污垢極其疏松(song)，這樣既不(bu)影(ying)響傳熱，而且便于清洗(xi)。

2.2 殺菌劑的優(you)選(xuan)

近幾(ji)年來隨著循(xun)環(huan)水(shui)濃縮倍數的提高，細菌(jun)抗藥(yao)性(xing)問題，已使用非氧化性(xing)殺(sha)(sha)菌(jun)劑(ji)(ji)殺(sha)(sha)菌(jun)效率大(da)為降低，系統因微(wei)生(sheng)物繁(fan)殖而(er)形成(cheng)的粘泥故(gu)障越(yue)(yue)來越(yue)(yue)突出，為此我們開展了殺(sha)(sha)菌(jun)劑(ji)(ji)優選(xuan)工(gong)作(zuo)。

我們通過(guo)(guo)對國內外殺(sha)(sha)菌(jun)劑進展情況調研，掌握了非(fei)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)殺(sha)(sha)菌(jun)劑的最新動態，然后(hou)索取到(dao)國內最有(you)代表性(xing)(xing)的幾個非(fei)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)殺(sha)(sha)菌(jun)劑樣(yang)品，經過(guo)(guo)幾十(shi)輪非(fei)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)殺(sha)(sha)菌(jun)劑靜態殺(sha)(sha)菌(jun)試驗，確(que)定(ding)使(shi)用(yong)異(yi)噻唑(zuo)啉酮(tong)進行復配(pei)和1227非(fei)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)殺(sha)(sha)菌(jun)劑，這兩種非(fei)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)殺(sha)(sha)菌(jun)劑比較(jiao)適合我廠循環水水質。經過(guo)(guo)協商(shang)，確(que)定(ding)使(shi)用(yong)異(yi)噻唑(zuo)啉酮(tong)進行復配(pei)和1227非(fei)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)殺(sha)(sha)菌(jun)劑。

我們推薦的(de)殺(sha)菌(jun)(jun)方案為(wei)氧化性(xing)殺(sha)菌(jun)(jun)劑和非氧化性(xing)殺(sha)菌(jun)(jun)劑交替使用。

① 非氧化性殺菌劑(ji)殺菌方案：非氧化性殺菌劑(ji)每(mei)月投加(jia)(jia)一次，每(mei)次投加(jia)(jia)100mg/L，進行24小(xiao)時(shi)后再排污或投加(jia)(jia)氧化性殺菌劑(ji)，兩種(zhong)藥劑(ji)交(jiao)替(ti)使用。

② 氧化(hua)性殺菌劑(ji)殺菌方案：根據循環水場條件和(he)現場試驗(yan)確(que)定(ding)一循投加(jia)氧化(hua)性殺菌劑(ji)，冬季每日(ri)一次，夏季每日(ri)兩次，均控制(zhi)余氯(lv)量達到0.5-1.0mg/l。

此(ci)套殺菌方案經過一年多的(de)運行，煉油廠(chang)四套循(xun)環水系統異氧菌總數，鐵細菌，硫(liu)酸鹽還原菌均能控制在規定的(de)指標(biao)(biao)內，宏觀檢查(cha)涼水塔塔壁上干干凈凈，連一點藻類(lei)也沒有長，生(sheng)物粘泥指標(biao)(biao)也一直(zhi)合格，收(shou)到(dao)了較(jiao)好的(de)效(xiao)果。

2.3 水冷器(qi)工藝改進

在工業(ye)循環(huan)冷(leng)(leng)卻水(shui)處理設計規(gui)范(fan)規(gui)定，工藝換熱設備的(de)冷(leng)(leng)卻水(shui)側設計應符合下列要(yao)求：a、管程冷(leng)(leng)卻水(shui)流速(su)宜為1m/s，不應小于0.5m/s，殼程流速(su)不應小于0.3m/s；b、出口溫度(du)不宜高于50 ℃；總公司工業(ye)水(shui)管理制度(du)中規(gui)定，水(shui)冷(leng)(leng)器的(de)熱介質溫度(du)大于150℃時(shi)，應先進行熱量回(hui)收，再用循環(huan)水(shui)冷(leng)(leng)卻。

但(dan)煉廠(chang)實(shi)際生產中(zhong)存在(zai)有許多不符(fu)合(he)規定(ding)的(de)設計和(he)操(cao)作(zuo)。這(zhe)些違規的(de)設計和(he)操(cao)作(zuo)會直接影響水(shui)冷(leng)(leng)(leng)器緩(huan)蝕和(he)阻垢效果，對水(shui)冷(leng)(leng)(leng)器構成(cheng)了(le)潛在(zai)的(de)危(wei)害(hai)，其泄漏機率遠(yuan)遠(yuan)大(da)于其他水(shui)冷(leng)(leng)(leng)器。

針(zhen)對這(zhe)些違規的設計和操作，我們(men)進行了水冷器工藝改進，主要(yao)包(bao)括以下幾(ji)個方面(mian)：

（１）對(dui)流速嚴重(zhong)偏低的(de)水(shui)冷(leng)器(qi)進行(xing)系統管(guan)線改造，增(zeng)大水(shui)冷(leng)器(qi)配管(guan)管(guan)徑。

如把(ba)二套2臺堵塞(sai)嚴重的水冷器(qi),都(dou)存在進(jin)出口管線太細,水量不足,流(liu)速太小(xiao)的問題。大(da)修(xiu)期間將水冷器(qi)進(jin)出口線由φ50改(gai)為φ100。

（２）改變流程提高(gao)水冷器(qi)冷卻(que)水的流速。

　加強循環水(shui)(shui)壓力(li)控制，保(bao)(bao)證供水(shui)(shui)壓力(li)。對(dui)水(shui)(shui)走(zou)殼程(cheng)的水(shui)(shui)冷器，在水(shui)(shui)冷器下部焊了一(yi)根(gen)排(pai)污管，定期(qi)用空氣攪(jiao)拌后排(pai)污，防止殼程(cheng)內(nei)粘(zhan)泥淤積，保(bao)(bao)持殼程(cheng)內(nei)干凈暢通。

2.4 物料泄漏處理方法的創新

水(shui)(shui)(shui)(shui)冷器物料(liao)泄漏(lou)后，一般(ban)采用以(yi)下(xia)方法和步(bu)驟處(chu)理：①查清(qing)和切除(chu)(chu)漏(lou)油源；②停止(zhi)加(jia)緩(huan)蝕阻垢劑和殺菌劑，以(yi)大(da)排(pai)大(da)補方式換(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)除(chu)(chu)油，直至(zhi)換(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)合格；③加(jia)入除(chu)(chu)油清(qing)洗(xi)(xi)劑和粘泥(ni)剝離劑清(qing)洗(xi)(xi)；④清(qing)洗(xi)(xi)至(zhi)終點，再大(da)排(pai)大(da)補方式換(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)，直至(zhi)換(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)合格；⑤正常運行，開始(shi)正常投(tou)加(jia)緩(huan)蝕阻垢劑和殺菌劑。

此方(fang)法換水(shui)(shui)(shui)量(liang)過大，因(yin)經濟(ji)承受力(li)的限制，一(yi)般停(ting)止加(jia)緩蝕阻垢劑和殺菌劑，這(zhe)樣循環水(shui)(shui)(shui)的緩蝕、阻垢和殺菌滅藻(zao)效果(guo)受到巨大影響(xiang)，循環水(shui)(shui)(shui)可(ke)出現一(yi)種所謂水(shui)(shui)(shui)質穩定空(kong)白期(qi)。顯然，這(zhe)一(yi)時(shi)期(qi)對(dui)設(she)備的損傷是(shi)極其(qi)嚴(yan)重(zhong)(zhong)的。因(yin)為此時(shi)水(shui)(shui)(shui)中防腐蝕能力(li)很小，加(jia)之菌藻(zao)粘(zhan)泥(ni)的影響(xiang)更(geng)嚴(yan)重(zhong)(zhong)的是(shi)泄漏的油料粘(zhan)附后與生物(wu)粘(zhan)泥(ni)混染，腐蝕性更(geng)強(qiang)，估(gu)計(ji)這(zhe)個時(shi)期(qi)腐蝕性大約是(shi)水(shui)(shui)(shui)穩劑投放的50－100倍(bei)，導致水(shui)(shui)(shui)冷(leng)器會發(fa)生更(geng)嚴(yan)重(zhong)(zhong)的腐蝕，物(wu)料泄漏更(geng)頻(pin)繁，從而(er)形成一(yi)種惡(e)性循環，對(dui)全廠水(shui)(shui)(shui)冷(leng)器的正常運(yun)行和壽命(ming)構成嚴(yan)重(zhong)(zhong)威脅。

經過長(chang)期在實踐經驗中摸(mo)索，我們改(gai)進了物料泄漏(lou)的處(chu)(chu)理(li)方(fang)(fang)法(fa)，采(cai)用以下方(fang)(fang)法(fa)和步驟處(chu)(chu)理(li)：①查清(qing)和切除漏(lou)油(you)源；②加入(ru)除油(you)清(qing)洗劑和粘泥(ni)剝離劑清(qing)洗；③清(qing)洗至(zhi)終點，再(zai)采(cai)用慢慢置換(huan)水，置換(huan)水期間正常加緩(huan)蝕阻垢(gou)劑和殺菌劑。

2.5加強系統科(ke)學管理

在(zai)搞好科研和(he)監測工(gong)作的同時，我們十(shi)分(fen)注意建立(li)和(he)完善循環(huan)冷(leng)卻水(shui)管(guan)理(li)制度(du)，基本形成(cheng)了一套行之有效(xiao)的科學(xue)的管(guan)理(li)制度(du)，諸如水(shui)質異常優先制、定期(qi)現場巡檢制、定期(qi)參加(jia)每月一次(ci)水(shui)質例會、和(he)嚴格把好系統清(qing)洗(xi)預膜檢驗質量(liang)關等管(guan)理(li)制度(du)。

3、改進前(qian)后的效(xiao)果對比(bi)

循環水水質改進(jin)后，最明顯的效果是水冷器物料泄(xie)漏頻次減少(shao)，濃縮倍數(shu)迅速提高(gao)，使煉油廠的節(jie)水工作上了一個新臺階(jie)。

表4 改進(jin)前(qian)后各項技術指標對比

2002年(nian)(nian)大(da)修(xiu)期間(jian)進(jin)行(xing)了水(shui)(shui)冷器(qi)鑒定(ding)，大(da)部分水(shui)(shui)冷器(qi)水(shui)(shui)相管(guan)束及封頭無明顯(xian)的銹(xiu)垢、油(you)泥和粘泥，水(shui)(shui)冷器(qi)運(yun)行(xing)狀況(kuang)明顯(xian)優于(yu)2000年(nian)(nian)大(da)修(xiu)期間(jian)水(shui)(shui)冷器(qi)運(yun)行(xing)狀況(kuang)，鑒定(ding)結(jie)果好。

4、經濟效益

通過循環水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質改進，減(jian)少(shao)了(le)(le)水(shui)(shui)(shui)冷(leng)器物料泄漏，提高了(le)(le)循環水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質合格(ge)率，降低了(le)(le)水(shui)(shui)(shui)冷(leng)器腐(fu)蝕(shi)和結垢，延長(chang)水(shui)(shui)(shui)冷(leng)器使(shi)用(yong)壽命，提高了(le)(le)全廠(chang)生產負荷(he)，大(da)(da)大(da)(da)降低了(le)(le)能(neng)耗，保證了(le)(le)煉廠(chang)生產安穩長(chang)滿(man)優運行。同時，通過提高循環水(shui)(shui)(shui)濃縮倍數減(jian)少(shao)了(le)(le)大(da)(da)量排污，降低了(le)(le)污水(shui)(shui)(shui)對環境造(zao)成(cheng)的嚴重影響，其社會效(xiao)益是不(bu)可估算的。緩蝕(shi)阻(zu)垢劑(ji)價格(ge)為5元/kg，比市面(mian)上(shang)(shang)便宜(yi)了(le)(le)一半以上(shang)(shang)，且(qie)比市面(mian)上(shang)(shang)的還適(shi)合我公司(si)水(shui)(shui)(shui)質。

5、結論

通過煉(lian)(lian)油廠(chang)循(xun)環水水質改進(jin)研究的(de)過程，我們掌握了煉(lian)(lian)油廠(chang)循(xun)環水處理的(de)獨特(te)規律，扭轉(zhuan)了前幾年(nian)煉(lian)(lian)油廠(chang)循(xun)環冷卻(que)水處理的(de)落后局面。證(zheng)明了自配的(de)緩蝕(shi)阻垢劑GF-4和復配殺菌(jun)劑更(geng)適合公司水質，使煉(lian)(lian)油廠(chang)循(xun)環水水質得到根本好轉(zhuan)并逐漸形成了良性循(xun)環。

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