循环水管网分系统清洗预膜工艺探讨

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1、循环水管网分系统清洗预膜工艺探讨摘要：我厂第Ⅰ循环水系统包括I催循环水系统和I常循环水系统两部分，前者分别向I催化裂化、气体分离等生产装置提供循环水冷却水；后者向I常压减压分馏、二联合等装置供水。考虑对循环水水质的控制；两部分循环水可以联通运行也可以分开运行。关键词：清洗预膜循环水水质前言　　我厂第Ⅰ循环水系统包括I催循环水系统和I常循环水系统两部分，前者分别向I催化裂化、气体分离等生产装置提供循环水冷却水；后者向I常压减压分馏、二联合等装置供水。考虑对循环水水质的控制；两部分循环水可以联通运行也可以分开运行。I催化裂化装置按计划于1999年9月中旬完成了装置检修工作，历时40天

2、。其循环水系统换热器管束在经过机械清洗后，长时间裸露在空气中，表面覆盖了一层厚薄不一的氧化膜及锈垢。为有效防止I催化裂化装置开工运行后该循环水系统水冷器迅速产生腐蚀或结垢，我们采用了分系统清洗、预膜方式，单独对I催循环水系统进行了冷态预膜，取得了较好的成膜效果，为I催循环水系统长周期平稳运行创造了良好的前提条件。与此同时，I催循环水系统的清洗预膜未影响I常压减压分馏等装置的正常运行。第1循环水系统实现了两个子系统清洗预膜与正常运行同步进行的目标。1　清洗预膜的作用机理1.1化学清洗　　化学清洗由清洗剥离与酸洗两个过程组成，由于I催循环水系统管路及已进行过机械清洗的换热器管束内壁多

3、为铁锈及残垢，故只需采用酸洗，即通过无机酸或有机酸与铁锈及钙垢发生化学反应，将Fe2O3、Fe3O4或CaCO3等物质去除。常用的酸有盐酸、硫酸、硝酸、柠檬酸、氨基磺酸等。1.2预膜　　酸洗结束后，管道及换器管束呈现出金属本色，这种状态极易发生腐蚀。应立即投加具有缓蚀效果的预膜剂，易与水中的两价金属离子(如Ca2+、Mg2+、Zn2+)等形成络合物(反应方程式见下)，发生电沉积过程而形成沉淀性保护膜，均匀地覆盖在金属表面，从而将冷却水中具有腐蚀性的离子与金属表面隔开，阻止腐蚀的发生。同时，预膜后，还可控制结垢的增长，以避免导致垢下腐蚀。常用的预膜剂有无机磷和有机磷两大类。　　　　

4、　　2Na5P3O10+5Ca2+→Ca5(P3O10)2+10Na+　　　　　　Ca5(P3O10)2+3Na5P3O10→5Na3CaP3O102清洗预膜方案的选择2.1第I循环水系统的特点　　我厂第I循环水系统设计处理能力为12500t／hr，由上述两个子系统组成，两个子系统间设连通阀。在所有生产装置投入正常运行的工况下，第I循环水系统采用混和运行方式供、回水，即将两个子系统间供水、回水母管及吸水井之间的联通阀打开，以便合理分酝装置回水的热负荷，充分发挥凉水塔的热交换效率，达到降低出水温度的目的。2.2预膜方案的确定　　根据第I循环水系统的特点，对I催循环水系统的清洗预膜可

5、以采用以下两种方案：　　一是不停车热态法清洗预膜；二是分系统运行，单独对I催循环水系统进行冷态法清洗、预膜。热态法预膜的优点是可以使I催化裂化装置的投运时间提早3天。其缺点：1.对预膜剂的耐温要求高;2.腐蚀率较大，难以控制；3.费用高。而冷态法预膜具有效果好，腐蚀率较小，费用低的特点。因此，为确保预膜效果，采用方案二，即单独对1催循环水系统进行冷态法清洗预膜，较为合理。在我厂以往的清洗和预膜过程中，也采用冷态法预膜，只使用单一的无机磷预膜剂即可满足生产要求，当时的工况条件是第一循环水系统所有生产装置同时处于停工状态。而这次I催循环水系统中仍有气体分离装置在正常生产。　　所以对冷

6、态法的预膜剂进行了筛选，选用无机磷和有机磷预膜剂同时作为预膜剂，并对清洗预膜的全过程进行了仔细的跟踪观察，总结经验。3酸洗与预膜3.1酸洗　　酸洗过程采用有机酸与无机酸相结合的方法，由无机酸来协助调节PH值。当I催循环水系统与I常循环水系统完全分隔，单独运行后，将其循环水的浊度控制在8mg/l以内，于9月17日17：30投加固体清洗剂氨基磺酸1800Kg，并连续投加98％的工业硫酸，控制系统PH值在4.5--5.5之间。酸洗过程中，在取样箱内安装了挂片监测腐蚀率，并对循环水浊度、PH值、钙离子、总铁等过程监测项目定时分析，其中PH值为连续在线监测。至18日20：00，根据总铁浓度

7、趋于稳定及钙离子浓度呈明显下降趋势，并且变化不大的情况判断，已到达酸洗终点，共历时23小时。其间分析数据如下。　　见表1日期时间PH值总铁PPm钙离子PPm以CaCO3计浊度mg/l　19：004.353.3183.75.517日21：005.327.3210.19.523：005.617.22213.610.81：005.2810.0234.612.03：005.5414.0247.412.56：355.4812.9255.210.88：004.9015.1242.810.01