重慶建滔冷卻水工藝運行技術(shù)的設(shè)計應(yīng)用

摘 要：結(jié)合重慶生產(chǎn)實際情況，根據(jù)冷卻水工藝設(shè)計要求，選用北京瑞沃盧森的高濃縮倍數(shù)緩蝕阻垢專用技術(shù)在成功應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：冷卻；結(jié)垢；腐蝕；高濃縮技術(shù)應(yīng)用

1 工藝?yán)鋮s系統(tǒng)概況

建滔天然氣化工（重慶）有限公司以天然氣為原料，采用中壓蒸汽轉(zhuǎn)化、中、低壓合成甲醇的工藝；其主要輔助工藝?yán)鋮s水工藝流程如下：（1）循環(huán)冷卻水經(jīng)水冷器等換熱后，上冷卻塔經(jīng)填料與逆流空氣換熱，進(jìn)入塔下水池，經(jīng)連通渠（補(bǔ)水點、加藥點）流入吸水池，經(jīng)水泵加壓送到各裝置循環(huán)使用。（2）設(shè)計工況（年運行8000h）：循環(huán)量17000m3/h，保有量7000m3/h，上水溫度32℃，回水溫度42℃，上水壓力0.42Mpa，回水壓力0.25Mpa，蒸發(fā)水量270m3/h，旁濾量750m3/h，旁濾率4.4%，補(bǔ)充水量、排污水量不定。

2 冷卻系統(tǒng)特點

（1）系統(tǒng)材質(zhì)：20#、304、316L、Cu及Cu合金等。（2）浮物、微生物粘泥吸附及微生物粘泥垢下腐蝕影響設(shè)備換熱器等。（3）可能存在物料泄漏。（4）系統(tǒng)介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)。（5）奧氏體不銹鋼流體管作為水換熱器管束使用年限是十年。

3 冷卻系統(tǒng)結(jié)垢及腐蝕分析

3.1 結(jié)垢分析

3.2 腐蝕分析

腐蝕是指金屬材料與它所處的環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生反應(yīng)，生成金屬化合物而導(dǎo)致材料的以下破壞形式：（1）由于不同金屬組合在一起而引起的電偶腐蝕；（2）由溶解氧引起的氧腐蝕及氧濃差梯度腐蝕；（3）由鹵素離子引起的點狀孔蝕；（4）由Fe3+離子引起的氧化腐蝕；（5）細(xì)菌腐蝕。

4 水質(zhì)分析判斷

（1）補(bǔ)水分析：pH值7.7，含鹽量195mg/l，總磷（以PO43-計）0.1mg/l，總硬度（以CaCO3計）166mg/l，總堿度（以CaCO3計）110mg/l，總鐵0.07mg/l，濁度0.5mg/l，氯離子14mg/l。

（2）腐蝕、結(jié)垢傾向判斷如下：

朗格利爾飽和指數(shù)（L.S.I）：若L.S.I<0則會產(chǎn)生腐蝕；若L.S.I=0則不會產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢；若L.S.I>0則會產(chǎn)生結(jié)垢。

賴茲納穩(wěn)定指數(shù)（R.S.I）：若R.S.I>6則會產(chǎn)生腐蝕；若R.S.I=6則不會產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢；若R.S.I<6則會產(chǎn)生結(jié)垢。

帕科拉茲結(jié)垢指數(shù)（P.S.I）：若P.S.I>6則會產(chǎn)生腐蝕；P.S.I=6則不會產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢；若P.S.I<6則會產(chǎn)生結(jié)垢。

（3）溫度25℃時，補(bǔ)水穩(wěn)定指數(shù)分析：L.S.I為-0.01，R.S.I為7.71，P.S.I為7.39，故補(bǔ)水為偏腐蝕性水。

（4）濃縮后變化如下：溫度32℃時，系統(tǒng)濃縮倍數(shù)的提高（2.5-5.0），L.S.I指數(shù)由0.5逐漸升高至1.8，同時R.S.I指數(shù)由6.8逐漸降低至4.7、P.S.I指數(shù)由6.3逐漸降低至4.1。溫度42℃時，系統(tǒng)濃縮倍數(shù)的提高（2.5-5.0），L.S.I指數(shù)由0.6逐漸升高至2.0，同時R.S.I指數(shù)由6.6逐漸降低至4.4、P.S.I指數(shù)由6.0逐漸降低至3.8。

結(jié)果表明，隨著濃縮倍數(shù)提高，系統(tǒng)的L.S.I指數(shù)逐漸升高，同時R.S.I指數(shù)逐漸降低、P.S.I指數(shù)逐漸降低，表明系統(tǒng)水隨著濃縮倍數(shù)的提升，腐蝕趨勢性逐漸降低，結(jié)垢趨勢性逐漸升高。

綜上所述，冷卻系統(tǒng)含鹽量與補(bǔ)水含鹽量之比為濃縮倍數(shù)，這是冷卻工藝運行技術(shù)的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。根據(jù)建滔冷卻工藝系統(tǒng)情況，濃縮倍數(shù)應(yīng)定于3.0倍，但輔以北京瑞沃盧森的環(huán)保高效藥劑濃縮倍數(shù)可達(dá)到4-5倍，水、藥成本得到大幅節(jié)約。

5 應(yīng)用方案

5.1 水沖洗

先徹底清理管道、冷卻設(shè)備等，然后補(bǔ)水進(jìn)行循環(huán)沖洗清洗，至系統(tǒng)濁度不再上升為止。

5.2 化學(xué)清洗

（1）調(diào)節(jié)水量適中，循環(huán)量最大，關(guān)閉閥門；（2）投XZ-1002清洗劑350公斤，XZ-3201阻垢分散劑175公斤，運行24～36小時；（3）定期測定濁度、總鐵，當(dāng)濁度逐漸下降，總鐵不再升高時，表明化學(xué)清洗可以結(jié)束；（4）化學(xué)清洗的水，排污水廠處理；（5）分析控制：濁度4小時一次，總鐵和水溫8小時一次。

5.3 預(yù)膜

（1）水質(zhì)驗證：濁度<10mg/l，總鐵<1.0mg/l，根據(jù)水溫及生產(chǎn)負(fù)荷變化情況，及時調(diào)整預(yù)膜時間，控制循環(huán)水流速在0.5～3.0m/s之內(nèi)；（2）投XZ-2006預(yù)膜劑5.6噸（以800ppm計）；（3）預(yù)膜24小時后，投加XZ-3201阻垢分散劑175公斤；（4）以追加XZ-2006預(yù)膜劑，控制總磷隨時高于50ppm，并適量投加XZ-3201阻垢分散劑；（5）分析控制：濁度4小時一次，總鐵、鈣硬度8小時一次；（6）預(yù)膜結(jié)束：觀察膜層均勻致密，色暈一致，無銹蝕，控制在36～48小時；投入使用，總磷緩慢下降至控制要求即可。

5.4 日常控制

利用高濃縮緩蝕阻垢劑XZ-6409，輔以殺菌劑（XZ-7502、XZ-7018、XZ-7036）和粘泥剝離劑XZ-7209，每周抽檢控制如下：pH值7.5-9.2，含鹽量小于1000mg/l，總磷（以PO43-計）1.5-2.5mg/l，總硬度（以CaCO3計）小于850mg/l，總堿度（以CaCO3計）小于550mg/l，總鐵小于1.0mg/l，濁度小于10mg/l，氯離子小于100mg/l，濃縮倍數(shù)4.2-5.0。

6 結(jié)束語

經(jīng)過07年運行至今的檢驗，建滔天然氣化工（重慶）有限公司選用北京瑞沃盧森的高濃縮倍數(shù)緩蝕阻垢專用技術(shù)，有效地控制金屬腐蝕和換熱器結(jié)垢問題，大幅降低水、藥的費用消耗，并確保了大型甲醇生產(chǎn)冷卻工藝系統(tǒng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運行效果。

參考文獻(xiàn)

[1]李柏.A/A/O氧化溝工藝強(qiáng)化脫氮調(diào)控技術(shù)研究[J].2012.

作者簡介：王強(qiáng)（1982，3-），男，籍貫：重慶市，現(xiàn)職稱：助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：化工工藝。