炼油循环水系统的不停车清洗

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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中图分类号:X742TU991.38文献标识码:B
文章编号:092455200301002303
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14000m3/h,系统容量7800m3
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7.08.5。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20011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≤20mgL),最高达112.3mgL②循环水中总铁的质量浓度较高,最高达3.38mgL
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/mL④监测挂片有较明显的腐蚀倾向,挂片腐蚀速率最高达0.29mma(指标为≤0.01mma)。⑤系统中存在大量的生物粘泥,8月份平均值高达84.3mLm3二循管网系统换热器污垢组分分析见表l
1二循管网系统换热器污垢组分分析
分析项w平均最大
w
酸不溶物w
w(Fe2O354.4473.87
w(Al2O34.7312.09
w
w
w
w
(550℃灼减(950℃灼减SiO229.4687.75
2.985.07
3.417.05
(ZnOCaOMgO(P2O52.62
0.32
1.626.21
3.685.89
11.893.63

最小8.160.960.125.172.040.3700.390.18
注:垢样外观为棕色
20023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CQ103及消泡剂CQ110投加量分别为100mgL80mgL,运行48h,浊度平均升高200%,边换水边补水使浊度降至10mgL以下,再进行粘泥剥离,先投加双烷基季胺,然后投加消泡剂CQ110投加量分别为100mgL50mgL运行48h浊度平均升高124%,换水降低浊度至10mgL以下。2.2酸洗
酸洗过程投加六偏磷酸钠,HEDPJH970(磺化共聚物)药剂,投加量分别为100mgL50mgL30mgL,并投加适量浓硫酸(98%)以调节酸洗过程的pH值。2.lpH值变化
酸洗过程历时50hpH值控制为34,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10mgL以下,pH值升至7.0以上。
2酸洗过程pH值变化清洗历时
pH
/h0481223.7525
5.83.23.33.64.24.2
/h28323647.7549
4.34.85.05.95.9
清洗历时
pH
2.2.2浊度变化
酸洗过程浊度变化见表3

3酸洗过程浊度变化清洗
ρ(历时
/(mg·L-1/h014810
7.58.57.210.415.6
/h2528323648
22.523.336.243.269.3历时
/(mg·L-1清洗
ρ(
22.7524.9
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10.4mgL上升到第48小时的69.3mg
L。说明系统较,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
4酸洗过程总铁变化清洗
清洗
总铁ρFe总铁ρFe历时历时
-1
/mg·L/mg·L-1/h/h0
0.48
27485060
7.898.617.67.05
6.53.2710.55.9224
6.35
由表4可见,酸洗过程中,总铁从酸洗前的0.48mg/L上升到第48小时的8.61mgL。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。
3预膜
本次化学清洗结束后的预膜是在热负荷下进行。预膜过程所投加的药剂及浓度见表5
5预膜过程药剂浓度mg·L-1

药剂质量浓度
六偏磷酸钠100±10
WP-4Z预膜剂1012
ZnSO4·7H2O20±2
CaCl250±5
预膜过程投加药剂时,先投加氯化钙,系统运行lh后,再投加六偏磷酸钠和WP4Z预膜剂,最后投加硫
酸锌,过程中投加工业硫酸,调节PH值在6.07.0之间;每sh分析一次六偏磷酸钠及Zn2+浓度,若小于指标,则适量补加,预膜全过程时间为48h。预膜过程应进行以下控制。3.1浊度控制
预膜过程浊度变化见表6
6预膜过程浊度变化
预膜历时/h2429
ρ(浊度)/mg·L-110.413.8
预膜历时/h3337
ρ(浊度)/mg·L-118.618.6
预膜过程中,因蒸馏二装置检修要求工期太短,换热器检修质量较差,刚好在二循系统酸洗过程结束后换热
器发生了泄漏,因此预膜过程循环水的浊度过高。M循系统此次预膜前的浊度达10.4mgL,整个预膜过程中,循环水的平均浊度亦达17.lmgL,在监测挂片边缘有许多斑点产生。以后系统的预膜期应尽可能错开换热器的泄漏期,并要加强旁滤池的反洗操作,将循环水的浊度控制在10mgL以内。3.2pH值控制
预膜过程pH值变化见表7
7预膜过程pH值变化
预膜历时/h2.5591324
pH7.07.47.57.37.3
预膜历时/h29333748
pH7.27.07.07.2
预膜过程中,由于酸罐操作故障,而且预膜过程硫酸的备料也略嫌不足。导致叫值控制不理想。循环水的pH值在预膜过程中对预膜效果具有较大的影响,见表8
8不同pH值预膜水质中挂片腐蚀率与外观

pH5.06.07.0
水温常温常温常温
腐蚀率/mm·a-10.1740.1190.105
挂片外观
色晕不明显,试片清洁色晕清晰,试片清洁色晕较明显,有沉积物
此次在预膜过程中pH值一直在7.07.5之间,偏高。因为在二循环装置预膜时,新区多套装置如气分、蒸
馏、重催等已投人生产,循环水回水温度已达30℃以上,预膜剂中聚磷酸盐占有一定的比例,较高的pH值,使聚磷酸盐水解率提高,预膜水中的PO43-含量升高,易形成磷酸钙垢沉淀于金属表面,影响膜的致密性和膜与金属表面的结合力,从本次预膜挂片上有少量沉积物来看,pH值控制偏高对预膜效果存在一定影响[2]。上表列出了不同pH值预膜水质对挂片腐蚀率的影响情况。3.3Ca2+浓度控制
根据预膜的机理,预膜剂易与水中的Ca2+Mg2+等二价金属离子发生络合反应,形成沉积物覆盖在金属表面而抑制腐蚀[3]。因而在预膜过程中,应定时监测Ca2+浓度变化,并作为判断预膜终点的一项分析指标。有资料表明,当预膜水中Ca2+的质量浓度低于50mgL时,预膜时难以生成密实的保护膜;当大于50mgL时,开始出现沉积物,因而预膜时水中Ca2+的质量浓度应维持在50100mg/L为宜[4]。二循系统本次预膜,Ca2+度只是在投加无水氯化钙后lh进行了分析,此后,没有再进行Ca2+浓度的控制,也没再监测Ca2+浓度变化,这一点,值得我们认真思考、总结。3.4预膜效果评价
预膜后,试片表面光滑无锈蚀,成膜均匀、致密,挂广仁出现明显的浅蓝色色晕,用硫酸铜法检验试片预膜效果:时间为236秒,效果理想。说明预膜过程中叫值、浊度偏高对预膜总体效果影响不大。
4结语
本次炼油二循系统实施不停车化学清洗、预膜工作,效果较好,有效地保证了炼油装置的正常生产。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/cf18aa6e561252d380eb6ef0.html

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