有機(jī)硅單體工業(yè)循環(huán)水處理與評(píng)價(jià)

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2023年底由興發(fā)集團(tuán)控股子公司湖北興瑞化工XX公司完成了6萬噸/年有機(jī)硅單體項(xiàng)目建設(shè)，并于2023年通過技術(shù)改造，項(xiàng)目產(chǎn)能由6萬噸/年提高到8萬噸/年，與此配套建成了循環(huán)水量達(dá)9000m3/h的工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。為進(jìn)一步豐富興發(fā)集團(tuán)宜昌精細(xì)化工園的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益最大化，2023年，公司完成了10萬噸/年有機(jī)硅單體二期擴(kuò)建項(xiàng)目建設(shè)，整個(gè)項(xiàng)目配套的工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)量達(dá)到12000m3/h。整個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)涵蓋氯甲烷合成、硅粉加工、甲基氯硅烷單體合成、甲基氯硅烷單體分開、二甲基二氯硅烷水解、水解物裂解及環(huán)體蒸餾等裝置。本文主要介紹了有機(jī)硅單體一期舊系統(tǒng)進(jìn)行了不停車的剝離和預(yù)膜處理，并針對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的物料泄漏等建立的應(yīng)急處理預(yù)案，并對(duì)對(duì)有機(jī)硅單體二期新系統(tǒng)進(jìn)行了清洗剝離和預(yù)膜評(píng)價(jià)。

1工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)處理與評(píng)價(jià)

1.1有機(jī)硅單體一期舊系統(tǒng)的維護(hù)與應(yīng)急處理

由于該循環(huán)冷卻水系統(tǒng)長期運(yùn)行，未經(jīng)過完全的停車清洗，特別是由于舊系統(tǒng)中因單體合成及精餾工段的塔冷凝器破碎穿孔導(dǎo)致有機(jī)硅單體、鹽酸等酸性物料泄漏，系統(tǒng)設(shè)備及管道內(nèi)表面存在不少鐵銹、油污、雜物和粘泥[1]等，甚至造成因設(shè)備腐蝕造成的惡性循環(huán)的嚴(yán)重后果。因此，系統(tǒng)經(jīng)過一系列的剝離清

洗和預(yù)膜處理，并加強(qiáng)了酸性物料泄漏的前期預(yù)警和應(yīng)急處理，有力維持了循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定。

經(jīng)系統(tǒng)剝離清洗之后，循環(huán)水濁度的變化如下圖（圖1-1）所示，由圖可知，高濃度剝離劑的投加使循環(huán)水濁度達(dá)到峰值，大量菌藻、黏泥被殺滅剝離后懸浮于循環(huán)水中。

循環(huán)水系統(tǒng)經(jīng)基礎(chǔ)投加處理并正常穩(wěn)定運(yùn)行幾個(gè)月，通過對(duì)pH值、濁度、電導(dǎo)率、鐵、鈣、堿度等諸多水質(zhì)指標(biāo)的分析和監(jiān)測(cè)，結(jié)果如圖1-2所示，在此過程中，循環(huán)水水質(zhì)得到根本好轉(zhuǎn)，循環(huán)水清澈清白，循環(huán)水的pH值、電導(dǎo)率、鈣、堿度、氯離子含量長期保持穩(wěn)定且在控制范圍之內(nèi)，循環(huán)水濁度和鐵含量也遠(yuǎn)低于控制上限，在循環(huán)水的濃縮倍數(shù)長期維持在3-4的同時(shí)，循環(huán)水中緩蝕阻垢劑和殺菌滅藻劑的藥劑濃度長期保持基本穩(wěn)定，藥劑的緩釋阻垢和殺菌性能明顯，循環(huán)水并無明顯的腐蝕，并且碳酸鈣、磷酸鈣結(jié)垢傾向也不明顯，此外，循環(huán)水中菌藻等微生物的滋生也得到了有效的控制。

循環(huán)水處理期間，有機(jī)硅3℃冷凍機(jī)組的換熱效果如圖1-3所示，冷凝器小溫差為冷凝器飽和溫度與循環(huán)水出水溫度的差值，冷凝小溫差的大小可以間接反映循環(huán)水換熱效果的好壞[2，3]。上表中，冷凝器小溫差較小，冷凝器飽和溫度與循環(huán)水出水溫度相近，說明3℃冷凍機(jī)組的單臺(tái)換熱效果良好。此外，有機(jī)硅單體循環(huán)水舊系統(tǒng)發(fā)生物料泄漏總是難以預(yù)料，但對(duì)物料泄漏的及時(shí)預(yù)警和監(jiān)控就顯得特別重要，相關(guān)水質(zhì)

指標(biāo)的異常變化更是可作為物料泄漏的顯著特征。例如有機(jī)硅硅烷車間單體分開工段的一甲和二甲冷凝器發(fā)生有機(jī)硅單體泄漏，單體進(jìn)入循環(huán)水并與之反應(yīng)，生成了一定量的油和鹽酸，由此導(dǎo)致整個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水部分水質(zhì)指標(biāo)出現(xiàn)異常（圖1-4），循環(huán)水中堿度和氯離子濃度相對(duì)于pH值的猛烈變化說明，有機(jī)硅單體循環(huán)水系統(tǒng)中水中堿度和氯離子濃度的異常變化可作為物料泄漏的顯著特征。

1.2有機(jī)硅單體二期新系統(tǒng)的清洗與防護(hù)

鑒于有有機(jī)硅單體生產(chǎn)二期新系統(tǒng)管道及設(shè)備內(nèi)部的油污及污泥較少，系統(tǒng)內(nèi)壁的污垢以浮銹為主，綜合各運(yùn)行參數(shù)和現(xiàn)場狀況，系統(tǒng)在不停車的狀況下，分別進(jìn)行了水清洗、酸性化學(xué)清洗、化學(xué)預(yù)膜等預(yù)處理