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炼油循环水系统的不停车清洗、预膜

摘要:广州石化炼油循环水系统国系统腐蚀、结垢等影响,需进行清洗、预膜.并针对该系统的情况确定了化学清洗、预膜方案,运行结果表明清洗、预膜效果良好。

关键词:循环冷却水 清洗 预膜

 

  广石化炼油循环水系统共有2套装置,即:一循、二循装置。其中二循装置担负向蒸馏(二)、重催、重整、气体分馏、烷基化等十几套新区炼油装置提供循环冷却水的任务,系统内有水冷器过百台,换热器材质多为碳钢,极少数为不锈钢。系统设计循环水量 14000 m3/h,系统容量7800 m3
  正常生产时,二循系统所采用的水稳药剂用的是“有机磷+锌盐”配方,pH值范围为7.0~8.5。杀菌方案是日常投加液氯;并交替冲击式投加氧化性和非氧化性杀生剂。

1 循环水系统存在问题

  由于炼油装置换热器运行时间由原来的2a—修改为3a—修,以及掺炼含硫高、密度大腐蚀性中东原油的比例增大,自2001年1月以来,新区炼油装置换热器因腐蚀泄漏的频次增多,二循系统受炼油装置的换热器泄漏等诸多因素的影响,致使水质时好时坏,整个管网系统粘泥量较高,腐蚀速率增大,异养菌难以控制。为改善水质,对二循系统不得不增大排污量,进而造成水稳药剂的流失,导致系统中的缓蚀阻垢剂和杀佳剂的浓度经常达不到要求。从1月份开始,二循系统运行和监测过程中发现系统状况较差,水质开始恶化。主要表现在:

  ①全年浊度多数超标(指标为≤20 mg/L),最高达112.3 mg/L。

  ②循环水中总铁的质量浓度较高,最高达3.38 mg/L。

  ③二循系统异养菌经常超标(指标为≤1.O×105个/mL),最高达 6.2 × 106个/mL。

  ④监测挂片有较明显的腐蚀倾向,挂片腐蚀速率最高达0.29 mm/a(指标为≤0.01mm/a)。

  ⑤系统中存在大量的生物粘泥,8月份平均值高达 84.3 mL/m3

  二循管网系统换热器污垢组分分析见表l。

表 1 二循管网系统换热器污垢组分分析
分析项目 w
(550℃灼减)
w
(950℃灼减)
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
注:垢样外观为棕色

  2002年3月份,我们利用炼油装置大修时机,对二循装置进行了检修,并在二循管网系统采用不停车化学清洗、预膜方案[1]等,故不能对循环水系统进行常规的清洗预膜。

2 化学清洗

  化学清洗过程由清洗剥离、酸洗两过程组成,由于二循管网系统换热器管束内壁除积累较多的粘泥外,内层仍沉积有较多的铁锈及残垢,只有先将管壁浅层的粘泥剥离后,再经酸洗,才能较彻底地将管壁上的铁锈及残垢除去。
2.1 粘泥剥离

  清洗剂中的主要成分:有机磷、聚磷、表面活性剂、高效清洗缓蚀剂、整合除锈剂等。因二循管网系统换热器油品泄漏频繁,清洗时,我们先投加了适量的除油剂 CQ-103及消泡剂CQ-110,投加量分别为 100 mg/L,80 mg/L,运行48 h,浊度平均升高200%,边换水边补水使浊度降至 10 mg/L以下,再进行粘泥剥离,先投加双烷基季胺,然后投加消泡剂CQ-110,投加量分别为 100 mg/L,50 mg/L,运行48 h,浊度平均升高 124%,换水降低浊度至 10 mg/L以下。
2.2 酸洗

  酸洗过程投加六偏磷酸钠,HEDP,JH970(磺化共聚物)药剂,投加量分别为 100 mg/L,50mg/L,30 mg/L,并投加适量浓硫酸(98%)以调节酸洗过程的pH值。
2·2.l pH值变化

  酸洗过程历时50 h,pH值控制为 3-4,以利于化学清洗剂充分发挥作用。硫酸的投加视pH值情况调节。酸洗pH值控制效果见表2。酸洗后,对系统进行置换,浊度降至 10 mg/L以下,pH值升至7.0以上。

表2 酸洗过程pH值变化
清洗历时/h pH值 清洗历时/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
23.75 4.2 49 5.9
25 4.2    

2.2.2 浊度变化

  酸洗过程浊度变化见表3。

表 3 酸洗过程浊度变化
清洗历时/h ρ(浊度)/(mg·L-1) 清洗历时/h ρ(浊度)/(mg·L-1)
0 7.5 25 22.5
1 8.5 28 23.3
4 7.2 32 36.2
8 10.4 36 43.2
10 15.6 48 69.3
22.75 24.9  

  由表3可见,8h后,酸洗明显开始发挥作用,池水浊度从第8小时的 10.4 mg/L上升到第48小时的69.3 mg/L。说明系统较“脏”,粘附在系统中的大量粘泥、腐蚀产物被剥离、清洗效果明显。
2.2.3 总铁变化

  酸洗过程总铁变化见表4。

表4 酸洗过程总铁变化
清洗历时/h 总铁ρ(Fe)/(mg·L-1 清洗历时/h 总铁ρ(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可见,酸洗过程中,总铁从酸洗前的0.48 mg/L上升到第48小时的 8.61 mg/L。说明系统有较多的腐蚀产物,清洗剂中的除锈螫合剂充分发挥了除锈作用。

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