煉油循環(huán)水系統(tǒng)不停車清洗預(yù)膜

1、煉油循環(huán)水系統(tǒng)不停車清洗預(yù)膜    摘要：廣州石化煉油循環(huán)水系統(tǒng)國系統(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

2、鹽”配方，pH值范圍為7.08.5。殺菌方案是日常投加液氯；并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)存在問題 由于煉油裝置換熱器運(yùn)行時(shí)間由原來的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，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)測過程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)狀況較差，水質(zhì)開始惡化。主要表

3、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 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.O×105個(gè)mL），最高達(dá) 6.2 × 106個(gè)mL。 監(jiān)測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(9

4、50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 4.73 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   &#

5、160;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)清洗過程由清洗剝離、酸洗兩過程組成，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

6、 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 酸洗過程投加六偏磷酸鈉，HEDP，JH970（磺化共聚物）藥劑，投加量分別為 100 mgL，50mgL，30 mgL，并投加適量濃硫酸（98）以調(diào)節(jié)酸洗過程的pH值。2·2.l pH值變化 酸洗過程歷時(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

7、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 4.3    4 3.2 32 4.8    8 3.3 36 5.0    12 3.6 47.75 5.9   

8、0;23.75 4.2 49 5.9    25 4.2     2.2.2 濁度變化 酸洗過程濁度變化見表3。    表 3 酸洗過程濁度變化    清洗歷時(shí)/h (濁度)/(mg·L-1) 清洗歷時(shí)/h (濁度)/(mg·L-1)    0 7.5 25 22.5    1 8.5 28 23.3    4 7.2

9、 32 36.2    8 10.4 36 43.2    10 15.6 48 69.3    22.75 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 酸洗過程總鐵變化見表4。    表4 酸洗過程總鐵變化   

10、60;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 7.89    6.5 3.27 48 8.61    10.5 5.92 50 7.6    24 6.35 60 7.05 由表4可見，酸洗過程中，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)

11、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)膜過程所投加的藥劑及濃度見表5。    表5 預(yù)膜過程藥劑濃度 mg·L-1    藥劑    六偏磷酸鈉 WP-4Z預(yù)膜劑 ZnSO4·7H2O CaCl2    質(zhì)量濃度 100±10 1012 20±2 50±5 預(yù)膜過程投加藥劑時(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，過程中投加工業(yè)硫酸，調(diào)

12、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)膜全過程時(shí)間為48 h。預(yù)膜過程應(yīng)進(jìn)行以下控制。3.1 濁度控制 預(yù)膜過程濁度變化見表6。    表6 預(yù)膜過程濁度變化    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 18.6    29 13.8 37 18.6 預(yù)膜過程中，因蒸餾二裝置檢修要求工期太

13、短，換熱器檢修質(zhì)量較差，剛好在二循系統(tǒng)酸洗過程結(jié)束后換熱器發(fā)生了泄漏，因此預(yù)膜過程循環(huán)水的濁度過高。M循系統(tǒng)此次預(yù)膜前的濁度達(dá)10.4mgL，整個(gè)預(yù)膜過程中，循環(huán)水的平均濁度亦達(dá)17.lmgL，在監(jiān)測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)膜過程pH值變化見表7。    表7 預(yù)膜過程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.

14、0 29 7.2    5 7.4 33 7.0    9 7.5 37 7.0    13 7.3 48 7.2    24 7.3   預(yù)膜過程中，由于酸罐操作故障，而且預(yù)膜過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

15、 水溫 腐蝕率/（mm·a-1） 掛片外觀    5.0 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

16、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)膜過程中，應(yīng)定時(shí)監(jiān)測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，試片表面光滑無銹蝕，成膜均勻、致密，掛廣仁出現(xiàn)明顯的淺