苯乙烯生产过程中的循环冷却水处理设计

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1、摘要石油化工装置循环冷却用水约占生产总用水量的90%，因此在化工生产中进行循环冷却水的基础处理和正常运行处理是十分重要的。本文针对合成苯乙烯过程中循环冷却水的处理，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了合成苯乙烯过程中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，缓蚀一、绪论（一）循环冷却水处理技术循环水系统中所遇到的腐蚀、结垢、生物污垢这几个问题，采用水处理技术是能够解决的。也只有采用冷却水处理技术，冷却水循环后的技术经济效益才能充分发挥。所谓循环冷却水处理技术，是指针对循环水系统的水质、设

2、备材质、工况条件选择缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀生剂正确匹配组成水处理配方，提出工艺控制条件、提供相应的清洗、预膜方案等。把这一全过程称为循环冷却水处理技术。其中将缓蚀剂、阻垢剂、分散剂等组成配方，确定适宜的工艺控制条件，进行循环冷却水的基础处理和正常运行处理，这是循环冷却水处理技术的主要内容。冷却水处理中所用的缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀生剂等化学品可统称之为水质稳定剂。这些化学品的研究开发、生产是循环水处理的基础。没有先进的、性能优良、价位适中的水质稳定剂就根本谈不上现代的循环水处理。因此，这些水质稳定剂的研究和生产一直是水处理界关注的热点。（二）合成苯乙烯过程中的冷却水处理的安全生产要求

3、安全生产、保护环境、节约用水是在工业循环冷却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。在符合安全生产要求方面：循环冷却水处理得当，首先会使冷却设备产生不同程度的结垢和腐蚀，导致能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且会引起工厂停车、停产、减产的生产事故，造成极大的经济损失。因此，安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预期的处理要求。其次，在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁流水处理、补充水处理、排水处理及其辅助生产设施如仓库、加药间、设计中都应该考虑生产上安全操作的要求。特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有毒、对

4、人体有害的。因此，对各种药剂的贮存、运输、配制和使用，设计上都必须考虑有保证工作人员卫生、安全的设施，并按使用药剂的特性，具体考虑其防火、防腐、防毒、防尘等安全生产要求。-13-在保护环境方面：使用各种化学药剂处理时，要注意避免和消除各种可能产生危害周围环境的不利因素，对于循环冷却水各种处理设施中的“三废”排放处理，尤须符合环境保护要求，严加控制。在节约能源方面：循环冷却水系统中由水质形成冷却设备的污垢是最常见的一种危害。垢层降低了设备的换热效率，影响产品的产量和质量，而且造成能源的浪费。1㎜的垢厚大约相当于8%的能源损失，垢层越厚换热效率越低，能源消耗越大，同时也使水系统管道的阻力增大，

5、直接造成动力的浪费。在冷却水、补充水和旁流水处理设计系统中，各种构筑物或设备及其管线布置等，都要注意节约能源、动力，应该力求达到单位水处理成本最低、动力消耗最小的技术经济指标。在节约用水方面：工业冷却水占工业用水的70%-80%。要节约用水，首先要做到工业冷却水循环使用，以减少净水消耗和废水排放量。在循环冷却水系统中，提高设计浓缩倍数，对于充分利用水资源、节约用水、节约药剂、降低处理成本有很大的经济效果。现代化的大型工业企业尤其如此。如某化肥厂循环冷却水系统的浓缩倍数由3提高到5，即节约补充水量20%左右，减少排污水量50%以上，且每月可节约6万元左右的经营管理费用。在循环冷却水处理的各个

6、工艺过程中，还有相当一部分的自用水量，同样应该贯彻节约用水的原则，充分利用循环冷却水系统的优越性[1]，进一步发挥其节水潜力。二、合成苯乙烯过程中的循环冷却水处理工艺（一）循环冷却水处理的基本要素[2]1．热交换设备对污垢热阻和腐蚀率的要求循环冷却水处理工艺[3]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。苯乙烯合成化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．补充水的水质

7、指标-13-水质指标如下：温度＜34℃；pH值8～8.2；浊度≤2mg/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)：85.5mg/L；游离CO2：2.2mg/L；HCO-3：104.9mg/L；Cl-：9.57mg/L；SO42-：24.0mg/L；F-：0.08mg/L；SiO2：12.4mg