徐軍 (湛江東興石油企業有限公司,湛江 524000) 摘要:煉油廠循環水系統在停、開車時進行清洗,開車清洗后進行預膜是必要的。用“1227”和HEDP等藥劑作清洗劑,對粘泥、油污和腐蝕產物等有良好的清洗效果;用六偏磷酸鈉、鋅鹽等作預膜劑,在控制預膜過程的PH和鈣硬條件下,預膜效果較好,可以滿足循環水正常處理的需要。 關鍵詞:循環冷卻水;清洗;預膜 中圖分類號:TU991.27 文獻標識碼:B 文章編號:1009-2455(2000)04-0019-02 前言 在煉油廠循環冷卻水處理中,裝置檢修前后對循環水系統進行清洗和預膜是必不可少的工藝過程。對系統進行清洗可以清除系統中油污、粘泥、腐蝕產物和結垢等雜物,為改善循環水系統下一個周期的水質和預膜提供較好的環境條件;對系統進行預膜可以使設備表面形成一層良好的防腐保護膜,為降低運行過程中的設備腐蝕打下良好的基礎。 1999年度采取停車前加藥清洗,開車前先清水沖清、再加藥清洗和預膜工藝路線,效果較好。 1 循環水系統概況 1.1 水質概況 湛江東興企業煉油廠循環水系統使用超低硬度堿度強腐蝕水質作補充水,主要水質指標如表1。 表1 補充水主要水質項目 | 數值 | 鈣硬(以CaCO3計)/(mg.L-1) | 14.0 | 總硬(以CaCO3計)/(mg.L-1) | 20.0 | 總堿(以CaCO3計)/(mg.L-1) | 40.0 | pH | 6.7 | 氯離子/(mg.L-1) | 9.0 | 硫酸根離子/(mg.L-1) | 15.0 | 鐵離子/(mg.L-1) | 0.44 | 平均細菌個數/(個.L-1) | 100~150 | 穩定指數(SI) | 9.3 | 1.2 設備、工藝概況 東興煉油廠有常減壓、催化和重整等生產裝置,原油加工能力1.5Mt/s,有水冷器50余臺,水冷器主要由20#碳鋼制造,水走管程,流速在0.2~2m/s,低流速的水冷器有利于生物粘泥的沉積,系統循環水采用壓力回水方式回水,由一個循環水系統給所有裝置冷卻。循環水量5000m3/h, 系統容積3500m3, 回水溫度35℃,給水溫度29℃。 2 清洗和預膜 停車前對循環水系統進行不停車清洗,清除系統和水冷器中可能積累的粘泥和腐蝕產物,在開車時對系統和水冷器進行預膜,可以較好地保證循環水系統的處理效果。因此,采取如下清洗預膜工藝對系統進行清洗預膜。 2.1 停車前清洗 清洗劑主要采用“1227”和HEDP,使用濃度均為120mg/L,用具有表面活性的“1227”對系統進行粘泥剝離和清洗,用具有良好整合性能的HEDP對系統腐蝕產物和碳酸鹽垢進行清洗。操作如下:停止循環泵運行前的72h將循環水濃縮倍數降低至1.5左右,關閉排污水閥,立即在配水池的加藥口一次性加入“1227”120mg/L和HEDP120mg/L,連續運行24h。期間分析循環水濁度、總鐵和總磷,并測定循環水的pH值,以濁度和總鐵的變化監測清洗效果和清洗終點,結果如表2。從表2結果可以看出,循環水的濁度從9.09FTU升高到19.09FTU,濁度增加了10mg/L ,但增加的幅度不是太大,從停車后排凈循環水系統的全部循環水和打開水冷器端蓋發現系統比較干凈,基本無粘泥,水冷器中也基本無粘泥殘存。在PH值基本不變的條件下,總鐵離子濃度從0.37mg/L上升到0.82mg/L,對腐蝕產物有一定的清洗效果,水冷器打開后,水冷器芯子、花板基本無腐蝕產物粘附。該清洗工藝與采用胺基磺酸類清洗劑相比,對設備的腐蝕性大大降低,比較安全。
表2 停車前清洗的水質變化監測時間 | 濁度/FTU | 總鐵/(mg.L-1) | 總磷/(mg.L-1) | PH | 8:00 | 9.09 | 0.37 | 6.00 | 8.24 | 14:00 | 19.09 | 0.82 | 8.89 | 8.34 | 2.2 開車前的清洗 首先人工清除塔池和配水池等部位的泥砂等雜物,再注入水到循環水系統,開啟循環水泵運行2~3h,將系統內的各種機械雜物沖洗到塔池,排凈沖洗水后,發現塔池池底沉積有泥砂、焊渣等雜物,說明清水沖清是有效果的,人工再次清除這些雜物后。立即再次注水到循環水系統,待循環系統注水到達預定的水位,關閉補水閥,開啟循環水泵,一次性在吸水口加入100mg/L的“1227”,100mg/L的六偏磷酸鈉和25mg/L的七水硫酸鋅進行藥劑清洗,連續運行約24h。在此階段分析水中的總鐵和濁度,并測定水的PH,分析結果如表3。表3顯示,水中的鐵離子濃度最高達到2.46mg/L,說明清洗是有效果的。但是濁度變化幅度不大,因為停車前清洗時已經將大部分泥砂等雜物清除出系統。如果不經此步操作,直接預膜,鐵離子將影響預膜效果。
表3 開車前清洗的主要水質變化監測時間 | 總鐵/(mg.L-1) | 濁度/FTU | PH | 8:50 | 1.84 | 9.91 | 7.99 | 14:15 | 2.21 | 16.00 | 7.27 | 18:00 | 2.19 | 12.73 | 7.03 | 22:00 | 2.46 | 10.54 | 7.48 | 2.3 預膜 循環水系統加藥清洗完畢,置換系統的清洗水,待水中總鐵濃度接近1mg/L時,停止置換,可轉入預膜階段。一次性在吸水口加入無水氯化鈣,將循環水中鈣離子濃度補至50~70mg/L,再加入150mg/L六偏磷酸鈉,40mg/L七水硫酸鋅,0.5h后,慢慢加入硫酸,將循環水的PH值控制在5.8~6.8,運行8h,以后不再加酸控制PH,再連續運行40h。當PH值達到5.8~6.8時,在塔池中掛入監測試片進行預膜效果監測。預膜期間主要水質分析結果如表4。
表4 預膜期間主要水質分析結果監測時間 | PH | 堿度/(mg.L-1) | 鈣硬/(mg.L-1) | 總磷(mg.L-1) | 總鋅(mg.L-1) | 濁度(mg.L-1) | 總鐵(mg.L-1) | 21:00 | 6.49 | 30.02 | 52.06 | 129.3 | 9.34 | 5.00 | 1.02 | 1:00 | 6.57 | 27.52 | 77.58 | 130.0 | 9.34 | 4.36 | 1.00 | 5:00 | 6.65 | 30.02 | 73.50 | 120.0 | 8.00 | 4.55 | 1.44 | 8:35 | 6.70 | 30.02 | 72.48 | 128.1 | 8.87 | 3.73 | 0.75 | 12:35 | 6.74 | 30.52 | 73.09 | 150.3 | 9.00 | 3.54 | 0.81 | 17:00 | 6.70 | 27.52 | 69.41 | 125.7 | 8.60 | 4.09 | 0.75 | 21:00 | 6.74 | 35.03 | 69.41 | 142.9 | 8.00 | 4.09 | 1.04 | 從表4結果可以看出,循環水PH值控制在6.4~6.8,堿度在27~35mg/L,鈣硬在50~80mg/L,總磷在125~150mg/L,總鋅在8~9.5mg/L,濁度低于5FTU,總鐵濃度低于1.45mg/L。在此水質中,監測試片的腐蝕速率為0.014mm/a,硫酸銅顯色膜結果發現,影響預膜效果除預膜劑本身外,水質的PH值和鈣硬也是重要因素。如果預膜水質的PH值大于7.0,監測試片的藍光膜不明顯,只呈現監測試片的本底色,硫酸銅顯色試驗時間一般在10~60s,預膜效果不太好。反之,如果預膜水質的PH 值小于5.5,監測試片呈銹色,硫酸銅顯色試驗時間一般在5~30s,腐蝕速率在0.05~0.15mm/a,效果也不太好。水中鈣硬小于50mg/L和大于80mg/L,預膜效果也不太好。 4 結論 煉油廠循環水系統在停車前應進行加藥清洗,用“1227”和HEDP可以較好地清除系統中的生物粘泥和腐蝕產物。在開車時先用水沖洗,再加藥清洗是十分必要。 用六偏磷酸鈉和鋅鹽作預膜劑,預膜效果較好。水質的PH值應控制在6.5左右,硬度應控制在50~80mg/L。
作者簡介: 徐軍(1964-),男,工程師,湛江東興石油企業有限公司煉油廠供排水車間主任,聯系電話:0759-2280499轉3069。 |