化肥厂循环冷却水处理技术及工艺控制的优化

论文摘要

兰州石化公司380循环冷却水系统主要为化肥装置提供工业冷却用水,补充水为处理后的黄河水,属结垢型水质。在运行过程中存在的问题主要表现为:浓缩倍数控制偏低,腐蚀速率、粘附速率时有超标,微生物大量繁殖,粘泥量居高不下,漏氨时循环水处理水平较低,不停车清洗预膜技术不够成熟,现场设施无法实现连续自动加药,现场运行管理制度和管理方式不健全等。针对以上问题,按照中国石油循环水场达标要求,本课题开展了高浓缩倍数运行条件下循环水水处理技术和工艺控制的优化。首先引进了碱性耐卤素循环水处理技术,配方筛选并确定了无机磷酸盐、锌、唑类缓蚀剂及优良聚合物复配而成的缓蚀剂MS6209,有效地抑制铁和铜材质的腐蚀。选用的阻垢剂OP8492由绿色环保型聚环氧琥珀酸类聚合物和HPS-I磺酸盐类高效多元聚合物复配,对高硬、高碱、高浓缩倍数循环水水质具有优良的阻垢分散性能,并在碱性条件下能有效地稳定循环水中的锌和正磷。在微生物控制方面,选择了与缓蚀阻垢剂配伍性好、杀菌效果优良的杀菌配方。在装置发生氨泄漏时,冲击增投活性溴、非氧化性杀菌剂、杀菌增强剂来控制微生物滋生,同时实现了不停车清洗预膜。投用了自动加药和换热器在线监测两项自控设施,并加强了运行管理。静态缓蚀和阻垢试验确定了高浓缩倍数运行时缓蚀剂MS6209和阻垢剂OP8492投加浓度范围和最佳配比,结果表明缓蚀剂MS6209浓度在5-15 mg/L时缓蚀性能较好,阻垢剂OP8492浓度在40-60 mg/L时阻垢性能较好,两者配比为10mg/L和50mg/L时缓蚀阻垢性能最佳。动态模拟试验显示,碳钢腐蚀速率为0.038 mm/a ,粘附速率为3.56 mcm,均达到很好的水平,铜腐蚀速率仅为0.001 mm/a。通过缓蚀试验,也考察了该配方优良的配伍性和耐卤素氧化性能等。现场应用表明,循环水浓缩倍数控制在5-7倍运行时,碳钢和铜材质换热器腐蚀速率分别平均为0.0249mm/a和0.0026mm/a,粘附速率为4.3mcm,漏氨水质得到了很好的控制。加药装置的自动控制和换热器在线监测技术的使用,能够稳定适时加药,充分发挥了药效,减少了药剂消耗。不停车清洗预膜的效果达到了指标要求。380循环水场在处理技术及工艺优化后,年节约补充水量115万吨,减少排污水量115万吨,成本控制在0.009元/吨以下,两年共节约费用874.7万元,达到了节水减排的目的,保证了装置安、稳、长、满、优运行。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 第二章 文献综述
• 2.1 循环水处理技术的发展
• 2.1.1 国内循环水处理技术的发展现状
• 2.1.2 国外循环水处理技术发展现状
• 2.2 循环冷却水处理存在的问题
• 2.2.1 冷却水系统循环运行过程中水质的变化
• 2.2.2 金属的腐蚀及控制
• 2.2.3 结垢及其控制
• 2.2.4 微生物及其控制
• 2.3 循环冷却水处理剂
• 2.3.1 循环冷却水处理配方
• 2.3.2 循环冷却水处理剂的分类
• 2.4 380 循环水系统概况
• 2.4.1 冷却塔
• 2.4.2 供水系统
• 2.4.3 旁滤系统
• 2.4.4 水质情况
• 2.5 本论文的主要研究内容
• 2.5.1 主要解决的问题
• 2.5.2 解决方案
• 2.5.3 创新点及取得的效果
• 第三章 水处理配方的优选
• 3.1 引言
• 3.2 试验部分
• 3.2.1 试验仪器
• 3.2.2 试验试剂
• 3.2.3 试验及分析方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 静态试验
• 3.3.2 动态模拟试验
• 3.4 本章小结
• 第四章 水处理运行技术的改进
• 4.1 正常运行条件下水处理技术
• 4.1.1 控制目标
• 4.1.2 水处理方案
• 4.1.3 水处理效果
• 4.1.4 小结
• 4.2 漏氨情况下循环水处理技术
• 4.2.1 氨泄漏的危害
• 4.2.2 氨进入循环冷却水系统的途径
• 4.2.3 氨泄漏循环水水质变化
• 4.2.4 漏氨情况下循环水处理技术的应用
• 4.2.5 氨泄漏处理取得的效果
• 4.2.6 小结
• 4.3 不停车清洗预膜技术的应用
• 4.3.1 概述
• 4.3.2 不停车清洗预膜方案
• 4.3.3 不停车清洗技术的应用
• 4.3.4 不停车预膜技术的应用
• 4.3.5 小结
• 4.4 自动加药和监测换热器的应用
• 4.4.1 自动加药系统特点
• 4.4.2 自动加药功能
• 4.4.3 加药装置自动控制方式
• 4.4.4 应用效果
• 4.4.5 效能
• 4.4.6 小结
• 4.5 经济效益分析
• 4.5.1 直接经济效益
• 4.5.2 间接经济效益
• 4.6 本章小结
• 第五章 运行管理的完善和创新
• 5.1 循环水运行管理存在问题
• 5.1.1 循环水使用重视不够
• 5.1.2 药剂使用管理存在缺陷
• 5.1.3 水质控制及运行不稳定
• 5.2 实施措施
• 5.2.1 循环水场所使用的水处理剂推行总负责制管理模式
• 5.2.2 完善制度加强考核
• 5.2.3 建立水处理效果的监测、监督和约束模式
• 5.2.4 建立水质例会制
• 5.2.5 完善硬件设施
• 5.3 实施效果
• 5.3.1 循环水运行得到全面加强
• 5.3.2 总负责模式取得了显著的效果
• 5.4 今后的打算
• 第六章 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢