摘要：針對某煉油廠循環水存在問題，煉油分析其造成的廠循原因，采取復配緩蝕阻垢劑及緩蝕阻垢劑評選、環水殺菌劑復配及優選、水質水冷器工藝改進、改進物料泄漏處理方法的研究創新等改進措施，取得明顯的煉油效果。

關鍵詞：循環水 水質 改進措施

1、廠循循環水系統存在問題及原因

　　某煉油廠循環水場處理水量約1500 t/h，環水供應全廠各個裝置30多臺水冷器使用。水質

　　從1998年開工以來，改進由于用劑不當，研究1999年煉油廠的煉油水冷器泄漏突然加劇，到年底共泄漏了1臺，廠循2000年有2臺次泄漏，環水2 001年有3臺次泄漏。從2 000年大檢修期間水冷器鑒定情況看，系統中有相當一部分水冷器管束堵死，腐蝕相當嚴重，油泥較重。匯總所鑒定水冷器的垢樣成份分析值可看出：Fe₂O₃和550℃有機物含量偏大，說明冷卻器鐵銹、油泥較重，其主要原因是系統泄漏嚴重所致。頻繁的物料泄漏，使得系統水質和設備的嚴重污染，造成了系統中菌藻的大量繁殖，粘泥滋生，設備嚴重腐蝕，粘泥油污堵塞水冷器管束，為了處理物料泄漏，置換了大量的新水和排掉了大量的藥劑，系統長期降低濃縮倍數運行，形成了循環水系統的惡性循環。

　　造成循環水系統被動局面的主要原因有：①是緩蝕阻垢劑配方的阻垢緩蝕效果差，抗沖擊和污染能力差；②是殺菌劑已產生了抗藥性，殺菌效果差，同時殺菌方法也不當；③是水冷器工藝存在缺陷，導致循環水流速低、溫度超標；④是水冷器物料泄漏后處理方法不當；⑥是管理不到位。

2、循環水水質改進措施

2.1 緩蝕阻垢劑的評選

　　根據煉油廠補充水狀況及水質類型的判斷，確定使用以膦羧酸，膦酸鹽，AMPS共聚物，鋅鹽為主組成的復合緩蝕阻垢劑配方，經過多次復配，多次鑒定，也和市場上的藥劑對比，最后篩選了兩種新配方用于循環水系統。在使用之前，我們對這兩種新配方GF-4和市場上的緩蝕阻垢劑進行了試驗，同時與舊配方進行對比。試驗方法按中國石油化工總公司冷卻水分析和試驗方法。

2.1.1 靜態試驗

表1 靜態試驗數據

注：藥劑投加濃度為60 mg/L。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2.1.2 動態模擬試驗

表2　動態模擬試驗數據

注：試驗水質：①正常水質為－水源新水； ②苛刻水質為－水源新水補油50mg/L，總鐵1.5mg/L。　　　　　

2.1.3 工業放大試驗

表3　兩種藥劑工業放大試驗結果

　　注：ZJ-720和ZJ-014投加濃度均為60mg/l。

　　由表2、3數據可得到如下結論：

　　（1）GF-4緩蝕性能較強，試管和掛片表面清潔，無點蝕和銹蝕，腐蝕速度在正常水質條件下達到很好級別，在苛刻水質條件下達到好級別。

　　（2）GF-4具有優異的阻垢性能，在濃縮倍數為4.5-5.5的條件下，其粘附速率在正常水質和苛刻水質條件下均達到很好級別。

　　（3）GF-4具有較強的抗水質污染能力，在苛刻水質條件下仍可以控制腐蝕和結垢。

　　結論：

　　（1）GF-4緩蝕阻垢劑在我廠運用近一年來，各項運行指標和監測數據均達到并優于國標GBJ50－96、中石化總公司生產部有關規定的要求。2002年大修期間，設備鑒定檢查，水相管束及封頭均無明顯的銹蝕、污垢發生，檢查的水冷器狀況明顯優于國內同類裝置同期檢修水平。

　　（2）GF-4緩蝕阻垢劑在較惡劣條件下仍具有較好的緩蝕阻垢性能，使用這兩種藥劑處理后的水所形成的污垢極其疏松，這樣既不影響傳熱，而且便于清洗。

2.2 殺菌劑的優選

　　近幾年來隨著循環水濃縮倍數的提高，細菌抗藥性問題，已使用非氧化性殺菌劑殺菌效率大為降低，系統因微生物繁殖而形成的粘泥故障越來越突出，為此我們開展了殺菌劑優選工作。

我們通過對國內外殺菌劑進展情況調研，掌握了非氧化性殺菌劑的最新動態，然后索取到國內最有代表性的幾個非氧化性殺菌劑樣品，經過幾十輪非氧化性殺菌劑靜態殺菌試驗，確定使用異噻唑啉酮進行復配和1227非氧化性殺菌劑，這兩種非氧化性殺菌劑比較適合我廠循環水水質。經過協商，確定使用異噻唑啉酮進行復配和1227非氧化性殺菌劑。

我們推薦的殺菌方案為氧化性殺菌劑和非氧化性殺菌劑交替使用。

① 非氧化性殺菌劑殺菌方案：非氧化性殺菌劑每月投加一次，每次投加100mg/L，進行24小時后再排污或投加氧化性殺菌劑，兩種藥劑交替使用。

② 氧化性殺菌劑殺菌方案：根據循環水場條件和現場試驗確定一循投加氧化性殺菌劑，冬季每日一次，夏季每日兩次，均控制余氯量達到0.5-1.0mg/l。

　　此套殺菌方案經過一年多的運行，煉油廠四套循環水系統異氧菌總數，鐵細菌，硫酸鹽還原菌均能控制在規定的指標內，宏觀檢查涼水塔塔壁上干干凈凈，連一點藻類也沒有長，生物粘泥指標也一直合格，收到了較好的效果。

2.3 水冷器工藝改進

　　在工業循環冷卻水處理設計規范規定，工藝換熱設備的冷卻水側設計應符合下列要求：a、管程冷卻水流速宜為1m/s，不應小于0.5m/s，殼程流速不應小于0.3m/s；b、出口溫度不宜高于50 ℃；總公司工業水管理制度中規定，水冷器的熱介質溫度大于150℃時，應先進行熱量回收，再用循環水冷卻。

　　但煉廠實際生產中存在有許多不符合規定的設計和操作。這些違規的設計和操作會直接影響水冷器緩蝕和阻垢效果，對水冷器構成了潛在的危害，其泄漏機率遠遠大于其他水冷器。

　　針對這些違規的設計和操作，我們進行了水冷器工藝改進，主要包括以下幾個方面：

　　（１）對流速嚴重偏低的水冷器進行系統管線改造，增大水冷器配管管徑。

　　如把二套2臺堵塞嚴重的水冷器,都存在進出口管線太細,水量不足,流速太小的問題。大修期間將水冷器進出口線由φ50改為φ100。

　　（２）改變流程提高水冷器冷卻水的流速。

　　　加強循環水壓力控制，保證供水壓力。對水走殼程的水冷器，在水冷器下部焊了一根排污管，定期用空氣攪拌后排污，防止殼程內粘泥淤積，保持殼程內干凈暢通。

2.４ 物料泄漏處理方法的創新

　　水冷器物料泄漏后，一般采用以下方法和步驟處理：①查清和切除漏油源；②停止加緩蝕阻垢劑和殺菌劑，以大排大補方式換水除油，直至換水合格；③加入除油清洗劑和粘泥剝離劑清洗；④清洗至終點，再大排大補方式換水，直至換水合格；⑤正常運行，開始正常投加緩蝕阻垢劑和殺菌劑。

　　此方法換水量過大，因經濟承受力的限制，一般停止加緩蝕阻垢劑和殺菌劑，這樣循環水的緩蝕、阻垢和殺菌滅藻效果受到巨大影響，循環水可出現一種所謂水質穩定空白期。顯然，這一時期對設備的損傷是極其嚴重的。因為此時水中防腐蝕能力很小，加之菌藻粘泥的影響更嚴重的是泄漏的油料粘附后與生物粘泥混染，腐蝕性更強，估計這個時期腐蝕性大約是水穩劑投放的50－100倍，導致水冷器會發生更嚴重的腐蝕，物料泄漏更頻繁，從而形成一種惡性循環，對全廠水冷器的正常運行和壽命構成嚴重威脅。

　　經過長期在實踐經驗中摸索，我們改進了物料泄漏的處理方法，采用以下方法和步驟處理：①查清和切除漏油源；②加入除油清洗劑和粘泥剝離劑清洗；③清洗至終點，再采用慢慢置換水，置換水期間正常加緩蝕阻垢劑和殺菌劑。　　

2.５ 加強系統科學管理

　　在搞好科研和監測工作的同時，我們十分注意建立和完善循環冷卻水管理制度，基本形成了一套行之有效的科學的管理制度，諸如水質異常優先制、定期現場巡檢制、定期參加每月一次水質例會、和嚴格把好系統清洗預膜檢驗質量關等管理制度。