炼油循环水系统的不停车清洗、预膜

作者：于战德
  
  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29.462.983.4154.444.732.620.321.623.68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/hpH值清洗历时/hpH值05.8284.343.2324.883.3365.0123.647.755.923.754.2495.9254.2  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/hρ(浊度)/(mg·L-1)清洗历时/hρ(浊度)/(mg·L-1)07.52522.518.52823.347.23236.2810.43643.21015.64869.322.7524.9 　　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）00.48277.896.53.27488.6110.55.92507.6246.35607.05　　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。