煉油循環(huán)水系統(tǒng)的不停車清洗、預膜

1、煉油循環(huán)水系統(tǒng)的不停車清洗、預膜    摘要：廣州石化煉油循環(huán)水系統(tǒng)國系統(tǒng)腐蝕、結垢等影響，需進行清洗、預膜.并針對該系統(tǒng)的情況確定了化學清洗、預膜方案，運行結果表明清洗、預膜效果良好。 關鍵詞：循環(huán)冷卻水 清洗 預膜  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。其中二循裝置擔負向蒸餾（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，系統(tǒng)內(nèi)有水冷器過百臺，換熱器材質(zhì)多為碳鋼，極少數(shù)為不銹鋼。系統(tǒng)設計循環(huán)水量 14000 m3/h，系統(tǒng)容量7800

2、 m3。正常生產(chǎn)時，二循系統(tǒng)所采用的水穩(wěn)藥劑用的是“有機磷+鋅鹽”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行時間由原來的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)時好時壞，整個管網(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)，對二循系統(tǒng)不得不增大排污量，進而造成水穩(wěn)藥劑的流失，導致系統(tǒng)中的緩蝕阻垢劑和殺

3、佳劑的濃度經(jīng)常達不到要求。從1月份開始，二循系統(tǒng)運行和監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)狀況較差，水質(zhì)開始惡化。主要表現(xiàn)在：全年濁度多數(shù)超標（指標為20 mgL），最高達112.3 mgL。循環(huán)水中總鐵的質(zhì)量濃度較高，最高達3.38 mgL。二循系統(tǒng)異養(yǎng)菌經(jīng)常超標（指標為1.O×105個mL），最高達 6.2 × 106個mL。監(jiān)測掛片有較明顯的腐蝕傾向，掛片腐蝕速率最高達0.29 mma（指標為0.01mma）。系統(tǒng)中存在大量的生物粘泥，8月份平均值高達 84.3 mLm3二循管網(wǎng)系統(tǒng)換熱器污垢組分

4、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目w(550灼減)w(950灼減)酸不溶物w（SiO2）w(Fe2O3)w(Al2O3)w(ZnO)w（CaO）w（MgO）w(P2O5)平均29.462.983.4154.444.732.620.321.623.68最大87.755.077.0573.8712.0911.893.636.215.89最小8.160.960.125.172.040.3700.390.18注：垢樣外觀為棕色2002年3月份，我們利用煉油裝置大修時機，對二循裝置進行了檢修，并在二循管網(wǎng)系統(tǒng)采用不停車化學清洗、預膜方案1等，故不能

5、對循環(huán)水系統(tǒng)進行常規(guī)的清洗預膜。 2 化學清洗 化學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，我們先投加了適量的除油劑 CQ103及消泡劑CQ110，投加量分別為 100 mgL，80 mgL，運行48 h，濁度平均升高20

6、0，邊換水邊補水使?jié)岫冉抵?#160;10 mgL以下，再進行粘泥剝離，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50 

7、h，pH值控制為 34，以利于化學清洗劑充分發(fā)揮作用。硫酸的投加視pH值情況調(diào)節(jié)。酸洗pH值控制效果見表2。酸洗后，對系統(tǒng)進行置換，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/hpH值清洗歷時/hpH值05.8284.343.2324.883.3365.0123.647.755.923.754.2495.9254.2   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/h(濁度)/(mg&#

8、183;L-1)清洗歷時/h(濁度)/(mg·L-1)07.52522.518.52823.347.23236.2810.43643.21015.64869.322.7524.9  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小時的 10.4 mgL上升到第48小時的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 酸洗過程總鐵變化清洗歷時/h總鐵（Fe）/（mg·L-1）清洗歷時/h總鐵（Fe）/（mg

9、·L-1）00.48277.896.53.27488.6110.55.92507.6246.35607.05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 預膜 本次化學清洗結束后的預膜是在熱負荷下進行。預膜過程所投加的藥劑及濃度見表5。 表5 預膜過程藥劑濃度 mg·L-1藥劑六偏磷酸鈉 WP-4Z預膜劑ZnSO4·7H2OCaCl2質(zhì)量濃度100

10、±10101220±250±5預膜過程投加藥劑時，先投加氯化鈣，系統(tǒng)運行l(wèi)h后，再投加六偏磷酸鈉和WP4Z預膜劑，最后投加硫酸鋅，過程中投加工業(yè)硫酸，調(diào)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，則適量補加，預膜全過程時間為48 h。預膜過程應進行以下控制。3.1 濁度控制預膜過程濁度變化見表6。 表6 預膜過程濁度變化 預膜歷時/h（濁度）/（mg·L-1）預膜歷時/h（濁度）/（mg·L-1）2410.43318.62913.83718.6預膜過程中，因蒸

11、餾二裝置檢修要求工期太短，換熱器檢修質(zhì)量較差，剛好在二循系統(tǒng)酸洗過程結束后換熱器發(fā)生了泄漏，因此預膜過程循環(huán)水的濁度過高。M循系統(tǒng)此次預膜前的濁度達10.4mgL，整個預膜過程中，循環(huán)水的平均濁度亦達17.lmgL，在監(jiān)測掛片邊緣有許多斑點產(chǎn)生。以后系統(tǒng)的預膜期應盡可能錯開換熱器的泄漏期，并要加強旁濾池的反洗操作，將循環(huán)水的濁度控制在10 mgL以內(nèi)。3.2 pH值控制預膜過程pH值變化見表7。 表7 預膜過程pH值變化 預膜歷時/hpH值預膜歷時/hpH值2.57.0297.257.4337.097.5377.0137.3487.2247.3

12、 預膜過程中，由于酸罐操作故障，而且預膜過程硫酸的備料也略嫌不足。導致叫值控制不理想。循環(huán)水的pH值在預膜過程中對預膜效果具有較大的影響，見表8。 表8 不同pH值預膜水質(zhì)中掛片腐蝕率與外觀 pH值水溫腐蝕率/（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，有沉積物此次在預膜過程中pH值一直在7.07.5之間，偏高。因為在二循環(huán)裝置預膜時，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30以上，預膜劑中聚磷酸鹽占有一定的比例，較高的pH值，使聚

13、磷酸鹽水解率提高，預膜水中的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合力，從本次預膜掛片上有少量沉積物來看，pH值控制偏高對預膜效果存在一定影響2。上表列出了不同pH值預膜水質(zhì)對掛片腐蝕率的影響情況。3.3 Ca2+濃度控制根據(jù)預膜的機理，預膜劑易與水中的Ca2+。Mg2+等二價金屬離子發(fā)生絡合反應，形成沉積物覆蓋在金屬表面而抑制腐蝕3。因而在預膜過程中，應定時監(jiān)測Ca2+濃度變化，并作為判斷預膜終點的一項分析指標。有資料表明，當預膜水中Ca2+的質(zhì)量濃度低于 50 mgL時，預膜時難以生成密實的保護膜；當大于50 mgL時，開始出現(xiàn)沉積物，因而預膜時水中Ca2+的質(zhì)量濃度應維持在 50100 mg/L為宜4。二循系統(tǒng)本次預膜，Ca2+濃度只是在投加無水氯化鈣后lh進行了分析，此后，沒有再進行Ca2+濃度的控制，也沒再監(jiān)測Ca2+濃度變化，這一點，值得我們認真思考、總結。3.4 預膜效果評價預膜后，試片表面光滑無銹蝕，成膜均勻、致密，掛廣仁出現(xiàn)明顯的淺藍色色暈，用硫酸銅法檢驗試片預膜效果：時間為2分36秒，效果理想。說明預膜過程中叫值、濁度偏高對預膜總體效果影響不大。 4 結語 本次煉油二循系統(tǒng)實施不停車化學清洗、預膜工作，效果較