扬子巴斯夫苯乙烯合资工厂的循环冷却水处理设计.doc

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1、扬子巴斯夫苯乙烯合资工厂的循环冷却水处理设计摘要：石油化工装置循环冷却用水约占生产总用水量的90%。结合扬子巴斯夫苯乙烯合资工厂的工程实例，从浓缩倍数的计算与取值、循环冷却水处理药剂的选择和计算、菌藻处理方法的确定、旁流水处理的设计等几方面具体说明循环冷却水处理的设计。关键词：循环冷却水处理监测换热旁流浓缩倍数缓蚀阻垢　　1　工程概况　　扬子巴斯夫苯乙烯合资工厂是扬子石化公司和德国巴斯夫公司合资建设的工厂，由13万t/a乙苯(EB)、12万t/a苯乙烯(SM)和10.2万t/a聚苯乙烯(PS)装置及其相应的配套辅助生产设施和公用工程系

2、统组成。工程总投资约18亿元人民币，于1997年10月正式投产运行。其循环水站的设计规模为15000m3/h，循环冷却给水温度t2=33℃、回水温度t1=43℃，冷却温差Δt=10℃。循环冷却水系统为敞开式，设计选用仿玛利600型横流式机械通风冷却塔，共3组6格，其配套风机为L85A型轴流风机。　　2　循环冷却水处理的基本要素　　循环冷却水处理工艺流程的设计是根据热交换设备对污垢热阻和腐蚀率的要求，补充水的水质指标、循环冷却水的水质标准，同时吸取了扬子石化公司现有循环水站成功的运行经验，通过技术经济比较后确定的。　　2.1　热交换设备

3、对污垢热阻和腐蚀率的要求　　扬子巴斯夫苯乙烯合资工厂的热交换设备对污垢热阻和腐蚀率的要求如下：　　污垢热阻：1.72×10-4～3.44×10-4m2.K/W；腐蚀率：0.125mm/a。　　2.2　补充水的水质指标　　扬子巴斯夫苯乙烯合资工厂循环冷却水系统的补充水为扬子石化公司的工业用水，其水质指标如下：　　温度＜34℃；pH值8～8.2；浊度≤112mg/L；甲基橙碱度(以CaCO3计)：86mg/L；总固体：146mg/L；溶解固体：132mg/L；总硬度(以CaCO3计)：100mg/L；重碳酸盐硬度(以CaCO3计)：85.

4、5mg/L；游离CO2：2.2mg/L；HCO-3：104.9mg/L；Cl-：9.57mg/L；SO2-4：24.0mg/L；F-：0.08mg/L；SiO2：12.4mg/L；PO3-4：0.02mg/L；CO2-3：无；K+：1.6mg/L；Na+：8.2mg/L；NO-3：2.0mg/L；Ca2+：29.4mg/L；Mg2+：6.21mg/L；总Fe：0.077mg/L；Cu2+：0.012mg/L；溶解氧：9.52mg/L；CODMn：2.32mg/L；油：1.0mg/L。　　2.3　循环冷却水的水质标准　　扬子巴斯夫苯乙烯

5、合资工厂循环冷却水的水质标准执行《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-95)，具体如下：　　悬浮物≤10mg/L；pH值：7.0～9.0；甲基橙碱度≤500mg/L；Ca2+：30～200mg/L；Fe2+<0.5mg/L；Cl-≤300mg/L；SO2-4与Cl-之和≤1500mg/L；硅酸(以Mg2+×SiO2计)＜15000mg/L；游离氯：0.5～1.0mg/L；石油类＜5mg/L。　　2.4　循环冷却水处理的内容　　循环冷却水系统由6个流程组成，除主流程外，其余的加药流程、加氯流程、加酸流程、监测换热流程、旁

6、流流程均为循环冷却水处理的5个组成内容。现简述如下，同时参见图1。　　　　图1　循环冷却水系统　　(1)主流程：循环冷却水系统的补充水为扬子石化公司的工业用水，5台循环水泵(3用2备)由冷却塔塔下水池吸水加压后进入循环冷却给水管，用于供应工艺装置的冷却用水。循环冷却回水则通过循环冷却回水管返回循环水站，经冷却塔的配水系统均匀分布后，在冷却塔内自上而下进行气水换热降温，冷却后进入塔下水池，再经循环水泵加压供出。如此循环往复。　　(2)加药流程：为控制循环冷却水流经的管道和热交换设备的腐蚀、结垢，必须向循环冷却水投加缓蚀阻垢药剂。另外，在

7、系统正常运行之前，必须先投加预膜剂，使金属表面形成一层完好的缓蚀的保护膜。本系统中，药剂原液通过自吸泵或人工搬运送入贮药罐，然后按一定比例加入稀释水(工业水或循环冷却水)，或者直接将原液搅拌后自流进入药剂溶液罐，再由2台计量泵(1用1备)将药液送入冷却塔塔下水池。　　(3)加氯流程：为控制菌藻类等微生物的繁殖，必须向循环冷却水投加杀生剂。本系统中，设计选用的杀生剂为液氯。氯气从氯瓶中蒸发，依次经过氯气过滤器、真空调节器、加氯控制柜，最终通过水射器送入冷却塔塔下水池。本系统还包括一个在线余氯分析仪，控制余氯0.5～1.0mg/L，同时在

8、线余氯分析仪与加氯机联锁，可实现连续自动加氯。设计2套加氯系统，1用1备，可自动或人工切换。11　　(4)加酸流程：循环冷却水系统在每次正常运行之前，应对系统进行酸洗；另外，在系统正常运行的过程中，为保证缓蚀阻垢剂处理效