炼厂循环水系统清洗预膜技术的应用_文玉梅.pdf

2023 年 第 4 期 化学工程与装备 2023 年 4 月 Chemical Engineering&Equipment 165 炼厂循环水系统清洗预膜技术的应用 炼厂循环水系统清洗预膜技术的应用 文玉梅，谢 萍（陕西延长石油（集团）有限责任公司延安炼油厂，陕西 延安 727406）摘 要：摘 要：探讨目前大型炼厂最常用的敞开式循环水冷却系统。在炼厂生产过程中，循环水作为一种重要的冷却介质，日常水稳处理主要通过投加缓蚀剂、杀菌剂进行缓蚀抑菌处理，从而确保循环水质满足工业循环冷却水处理设计规范GB/T50050-2017，但在实际运行过程中，由于二氧化碳的逸出、盐类的溶度积效应、金属腐蚀、补充水质浊度影响、微生物繁殖形成的粘泥、物料泄漏等等原因，日常的缓蚀抑菌操作已经不能满足装置对循环水质的要求。本文通过对炼厂不停工清洗预膜技术的实践应用进行探讨，为有效提高循环水质，防止系统腐蚀、结垢及菌藻滋生，确保装置安全平稳长周期运行提供了可借鉴经验。关键词：关键词：清洗；预膜；循环水；缓蚀 陕西延长石油（集团）有限责任公司延安炼油厂13500m3/h 循环水处理装置负责向 300wt/a 常压蒸馏-200 wt/a 催化裂化及 3000Nm3/h 氮气站提供合格的循环冷却水1，目前装置为三年一修，经过多年运行，日常的缓蚀抑菌操作已经不能满足装置对循环水质的要求，各项化验分析指标趋于卡边，旁滤系统联锁启动频次增加、排污量增加、水冷却设备热交换效率下降，对装置安全平稳长周期运行造成不利影响。1 清洗预膜方案及验收标准 1 清洗预膜方案及验收标准 延安炼油厂13500m3/h循环水处理装置于2021年6月6日至 19 日进行了系统不停工清洗预膜处理，本次清洗预膜经过综合实验后，制定出适合于该系统的清洗预膜技术方案，并严格参照执行；清洗预膜效果验收严格执行HGT 3778-2005 冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则。2 化学清洗数据分析和运行控制 2 化学清洗数据分析和运行控制 2.1 加剂情况 先后投加非氧化性杀菌剂 2000kg，氧化性杀菌剂2000kg，粘泥剥离剂 2000kg，清洗除油剂 4000 kg，化学清洗剂 4000 kg，缓蚀剂 500 kg；先后投加工业浓硫酸 3.64吨，控制循环水 pH 在 5.06.0 之间，化学清洗操作实际运行了共 48 小时（不含调酸、水质置换时间）；清洗过程中，由于泡沫较多，先后投加消泡剂 2000 kg。2.2 化验分析结果 化学清洗过程中，对循环水水质进行了监控，具体分析项目及结果如下。分析项目 分析频率 控制指标 分析结果 PH 值 不稳定时：1 次0.5h；稳定时：1 次4h 5.06.0 5.25.87 碱度 不稳定时：1 次1h；稳定时：1 次4h/30.6940.92(mg/L)浊度 1 次24h/2639.4(mg/L)总铁 1 次48h/5.315.2(mg/L)Ca+1 次48h/122.01166.69(mg/L)2.3 化验分析监测数据分析 由分析化验数据可知，参数随时间的变化情况，清洗初期，浊度瞬间上升很快，以后浊度随时间延长先升后降，总铁随时间的变化，初期逐步上升，后期逐步稳定，表明清洗操作的实际结果与理论值基本吻合。3 预膜清洗数据分析和运行控制 3 预膜清洗数据分析和运行控制 3.1 加剂情况 化学清洗结束后，经过水质置换，循环水浊度降至21mg/L，总铁含量降至 1.93mg/l 时，系统开始预膜处理。先后向冷水池投加缓蚀剂 2500kg，预膜剂 5000kg，投加工业浓硫酸调节循环水 PH 值在 5.56.0 之间，共投加工业浓硫酸 4.29 吨。预膜时间视监测挂片成膜情况确定，至挂片表面呈现蓝色药膜，实际运行了 47 小时（不含调酸、水质置换时间）。3.2 化验分析结果 预膜处理过程中，对循环水水质进行了监控，具体分析项目及结果如下。DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.04.018166 文玉梅：炼厂循环水系统清洗预膜技术的应用 分析项目 分析频率 控制指标 分析结果 PH 值 不稳定时：1 次0.5h；稳定时：1 次4h5.06.0 5.45.94 碱度 不稳定时：1 次1h；稳定时：1 次4h/30.22107.42(mg/L)浊度 1 次4h/4262(mg/L)Ca+1 次8h 50 mg/L 164.83203.07(mg/L)总磷 1 次8h 15 mg/L 13.999.23(mg/L)锌离子 1 次8h/1632(mg/L)3.3 系统置换，转入正常运行 预膜结束后，大排大补，置换排放。置换至循环水总磷10ppm 时，关闭补排水阀门，投加正常水处理药剂，系统进入正常运行阶段。4 清洗预膜效果验收 4 清洗预膜效果验收 本次清洗预膜效果严格按照国家标准HGT 3778-2005 冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则进行验收，结果如下。4.1 化学清洗效果验收 12 个试片分六组悬挂于循环水池六个不同位置中，24小时前表面无明显变化，24 小时后表面颜色发生变化，生成灰色钝化层，至清洗结束试片表面无明显变化。12 个试片的化学清洗腐蚀率见表 4-1。表 4-1 化学清洗腐蚀速率统计表 表 4-1 化学清洗腐蚀速率统计表 材质 片号 腐蚀速率g/m2.h 平均腐蚀速率（g/m2.h）控制要求（g/m2.h）碳钢 2286 2160 0.1063 2158 0.0034 2157 0.1101 0.0097 0.057 3.0 铜 3108 3107 0.0007 3104 0.0081 0.0029 0.0037 0.5 3105 0.0029 不锈钢 5230 5658 0.0007 5933 0.0000 5655 0.0037 0.0022 0.0017 0.5 由表 4-1 可知，在该种清洗条件下，碳钢材质的腐蚀速率均3.0 g/m2.h；铜和不锈钢腐蚀速率均0.5 g/m2.h，符合国家标准，说明此次化学清洗药剂具有良好的缓蚀性能，达到预期效果。4.2 预膜效果验收 12 个试片分六组悬挂于循环水池六个不同位置中，于48 个小时后取出，用以下两种方法检验预膜效果。（1）目视试片表面状况 预膜试片表面呈蓝色色晕，膜质均匀，色晕清晰，无腐蚀沉积现象；全部试片无点蚀及沉积现象。（2）硫酸铜显色检验 将 12 个预膜试片进行硫酸铜滴定显色对比分析试验。试验步骤为：将 15 克氯化钠和 5 克硫酸铜（CUSO4.5H2O）溶于 100 毫升蒸馏水中，摇匀备用。将试膜液滴在试片蓝紫色色晕明显部位，膜对硫酸铜试膜液反应变色时间差应10s2。12 个预膜试片硫酸铜滴定显色对比分析试验结果统计表见表 4-2；预膜试片情况详见图 4-1。表 4-2 预膜试片硫酸铜滴定显色对比分析试验结果统计表 表 4-2 预膜试片硫酸铜滴定显色对比分析试验结果统计表 预膜挂片 反应时间差 预膜挂片 反应时间差 预膜挂片 反应时间差 碳钢 2220 铜 3030 不锈钢 5450 2256 3026 5446 2257 3458 5441 2199 35 3457 57s 5229 114s 由表 4-2 可知，12 个预膜试片经硫酸铜滴定显色对比分析试验，反应变色时间差均在 35s 以上，达到国家标准 HGT 3778-2005 冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则要求的10s，预膜处理达到预期效果。文玉梅：炼厂循环水系统清洗预膜技术的应用 167 图 4-1 预膜试片硫酸铜滴定显色试验照片 图 4-1 预膜试片硫酸铜滴定显色试验照片 5 结束语 5 结束语 循环水系统清洗预膜，对于提高系统水质，降低管道、设备腐蚀速率具有重要意义，尤其需要注意的是在投加硫酸时趋于控制指标上限时一定要少量多次进行微调，严控 pH值，这是清洗预膜关键点。另外，循环水系统在开车时必须进行预膜，这是因为经过预膜和未预膜的设备，在使用同样的缓蚀剂且同等剂量的情况下，其缓蚀效果会相差很大，预膜后的设备腐蚀速度明显低于未预膜的腐蚀速度；大检修后系统开车时；系统长时间运行时需要在线清洗预膜时；旧换热器或冷却水系统清洗，尤其是酸洗之后；停水 40h 或换热设备暴露在空气中 12h 以上也必须进行清洗预膜。参考文献 参考文献 1 延安炼油厂标准化委员会.供排水车间操作规程R.2020.2 冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则：HG/T 3778-2005S.北京:中华人民共和国国家发展和改革委员会,2006.3 张旭春,路瑞玲,邵瑜.清洗预膜在循环水系统中的应用J.清洗世界,2015(01):10-13.（上接第 151 页）_（上接第 151 页）_ 在当年 7 月，技术人员对抽油井开展检泵作业，将油管起出以后，发现油管存在显著的偏磨漏失问题。6 结 论 6 结 论 活塞停憋位置在上死点可以对游动凡尔的漏失问题进行验证，活塞停憋位置在下死点可以对固定凡尔的漏失问题进行验证。抽油机井对泵况进行核实的时候，需要在上下死点各进行一次停憋，这样才能使固定凡尔和游动凡尔的漏失问题得到充分的展现，只在上死点或者下死点停憋无法有效全面的核实泵况信息，甚至可能得到的结论与实际情况完全相反。假如依据示功图判断，泵的固定凡尔跟游动凡尔性能较好，但是在憋泵过程中双停憋结果显示固定凡尔和游动凡尔都存在漏失问题，那么油管必然存在漏失。参考文献 参考文献 1 李春祥.抽油机井泵况核实中的双停憋重要性分析及应用J.内蒙古石油化工,2011(16):3.2 蔡旭.机采井新泵况核实法的实践应用J.石化技术,2015(8):1.3 崔波,范蓓.电力电气设备检修技术的重要性及应用分析J.中国新通信,2021,23(19):2.4 尹洪平.浅谈对泵况问题井发生原因分析及治理对策J.中国科技博览,2015(19):1.5 秦蓉.抽油井泵况管理问题分析及对策研究J.中国石油和化工标准与质量,2014(10):2.