高硬度浓缩倍数循环水处理技术研究及应用姜琳

研究·开发石化技术,2008,15(l):8PEI,ROCHEMICALINDUSTRYrFECHNOLOGY高硬度浓缩倍数循环水处理技术研究及应用姜琳’丽卜和生2王崇*2(1.中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司,北京,or250;02.中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司研究院,北京,102500)摘要:针对中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司循环水系统补水硬度高的情况,开发了一种适合高硬度循环水系统高浓缩倍数运行的水处理药剂YSW105。动态模拟试验和现场应用的结果表明,采用YSW105可使以高硬度、高碱度地下水为补水的循环水系统浓缩倍数达到.40以上。控制循环水中的C+az浓度在1soom以L左右,旁路监测换热器试管的腐蚀速率和私附速率均满足中国石油化丁集团公司标准,可显著降低补水用量。关键词:YSW105循环冷却水高硬度浓缩倍数44CUCU一34462810一目一项一勺`勺`八`én,004眼78中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司(简称燕化公司)是北京市的一个用水大户,供水主要来自于拒马河水和地下水两部分。随着北京市逐年减少燕化公司的用水指标和燕化公司自身发展用水量的增加,燕化公司面临着巨大的挑战,水资源短缺已成为制约燕化公司发展的重要因素。近几年,由于地下水的超量开采,水中的Ca+2浓度逐年增加,2007年已达35om梦L左右,给以地下水为补水的循环水的处理带来了很大难度l[]。为提高循环水的浓缩倍数,节约水资源,开发了适合高硬度循环水高浓缩倍数运行的水处理药剂及加酸控制pH值水处理工艺,并进行了现场应用,效果良好。表1试验补水水质项目指标Ca,+/(mg·L一,)总硬度/(mg·L一,)总碱度(/mg’Ll)CI一(mg·L一,)总铁l(mg·-L,)电导率/(林S·em一,)pH值1动态模拟试验Ll试验补水水质试验期间,系统补水为燕山地区地下水,平均水质指标见表l。由表1可知,地下水水质较硬,C+az浓度接近350m岁L。由于补水的Ca+2浓度与总碱度之和已经超过600m创L,若要提高循环水系统的浓缩倍数,只能采用加酸控制pH值的水处理工艺.l23】。LZ控制参数动态模拟试验参照中国石油化工集团公司冷却水分析和试验方法141,在A、B两个系统中同时进行。两系统均投加水处理药剂YSW105,控制试管内循环水流速为1.0而s,人口温度为(犯.0土1.0)℃,进出口温差为10.0℃。A系统的Ca+2浓度控制在1600m岁(L以CaCo3计,以下同)左右,B系统的C+az浓度控制在1400m留L左右。L3试验结果动态模拟试验连续进行了17天,试片和试管结果见表2。由表2结果可知,试片和试管的腐蚀速率控制都比较理想,系统的赫附速率也控制很好,优于中国石油化工集团公司动态模拟试验评价标准(腐蚀速率.0075m而a,赫附速率l.50mem)。收稿日期:2X()7一10一11。修改稿收到日期:2008一01一or。作者简介:姜琳,硕士,高级工程师,1995年毕业于华北电力大学北京研究生部*通讯联系人。E一mail:wangdong()[e-mail];联系电话:010一80344845。姜琳等.高硬度浓缩倍数循环水处理技术研究及应用表2动态模拟试验结果试片试管系统腐蚀速率/(mnI·a一I)0.021腐蚀速率/勃附速率/(mm·a一`)mcm0.0454.13.0022.0024L4试验期间水质试验期间,采用电导率自动控制装置控制系统的排污和补水,系统中Ca+2浓度变化见图1。表3现场水质数据项目指标C+alZ(mg·L一,)1273.8总硬度l(mg·L一,)1981.0总碱度/(mg·L一,)45.0C17(mg·七,)416.6电导率/(陌·em一,)3895总铁l(mg·--L,)0.37总磷(/mg·-L,).702余氯(/mg’L刁).025102/如g·U,)46.5CODI(mg·-L,)6().8溶解氧(m/g’L一协.92薪泥量(/mL·m一3).05异养菌/(efu·nIL一,)2.0xl04硫酸盐还原菌(/cfu·mL一今未检出浓缩倍数.40注:COD为化学需氧量。姗500000500ǎ一卜,一·娜三àù+。.ōà06】218时间dl图1循环水1系统A;C+az浓度变化2系统B表4旁路换热器监测数据项目数值试片腐蚀速率(/nun·a一勺.0008试管腐蚀速率/伽m.a一).0030试管粘附速率加cm.59由图1可以看出,试验期间系统中Ca+2浓度控制比较稳定,正常运行后波动范围在10%以下。结合试验结果可说明,水处理药剂YSW105及加酸控制pH值工艺在保证循环水系统稳定运行的前提下,可大大提高系统的浓缩倍数。2现场应用效果.21现场水质数据水处理药剂YSW105及加酸控制pH值工艺在现场循环水系统中进行了为期4个月的应用,期间平均水质数据见表3。由表3可知,现场循环水系统中的ca+2浓度接近1300m妙,浓缩倍数达到.40,大大节约了新鲜地下水的用量。.22旁路换热器监测数据现场应用期间,旁路换热器监测结果见表4。由表4结果可知,现场对腐蚀速率和豁附速率的控制良好,达到中国石油化工集团公司循环冷却水管理制度的规定(腐蚀速率0.0751llm/a,戮附速率15,omem)。3结论水处理药剂YSwros及加酸控制pH值工艺能够满足高硬度循环水高浓缩倍数稳定运行的需要。动态模拟试验和现场应用结果均表明,对于以高硬度、高碱度地下水为补水的循环水系统,浓缩倍数可达到.40,腐蚀速率和勃附速率均满足中国石油化工集团公司循环水运行标准。参考文献【l]金熙,项成林,齐冬子.工业水处理技术问答及常用数据【M].北京:化学工业出版社,1998:274一34.92[J李本高,李丽南,杨世昌.高硬度高碱度循环水处理方法比较田.石油化工腐蚀与防护,1999,16(l):31一34·3[」王征,李本高.高硬度高碱度循环冷却水加酸处理过程的腐蚀控制J[].石油化工腐蚀与防护,2001,18(:2)48一50.4l[中国石油化工总公司生产部发展部.冷却水分析和试验方法【M〕.安庆:安庆石油化工总厂信息中心,1993:叨2一13.(编辑:王海瑛)(下转第13页)吴雪洁等.高钙循环水缓蚀阻垢配方的研制及应用4[]中化化工标准化研究所,中国标准出版社第二编辑室.化学工业标准汇编—水处理剂与工业用水水质分析方法l32X()3【S」.j匕京:中国标准出版社,20()3:461一859.(编辑:王海瑛)DeveloPme爪andAPPliciatonofCorrosionandScaleInhlbiotrofr班ghCalciumeRcirculaitngCoolingWaterSystemWuXuejie,,LiHeshen扩,QinHuiminZandWangDon扩(1.R护enyrofeB奋igny二hanePtorchomic以oC.,Lt.d,5州口PEC,eB红ign,102500;2·ReseacTh加tituteofBeiji鳍Y二hanePtorehemic以OC.,Lt.d,SL丫oPEC,Beiji咭,102万00)AbstraCtInodrertosolvethetorublesformhigheoneentartionofCaZ+,inthefeedwaterofreeicrulationeoolingwatersystem,leadingtodeeeraseoftheeoneentartionmultiPleandineeraseofthewatereonsumPtion,aeoorrsionandsealeinhibitorfomrula一YSW105Awasdevelopedbyexpeirmentinlaboarto叮andin一situapplieation.TheresultsshowedthatYSWIOSAeouldmeetneedoftheopeartion,CaZ+eoneenatrtioninthesystemwasover1266·3m岁L,theeoneentrationmultiplewashigherthanthatbefoertheinhibitortobeused,theaimofsavingwatertobeeralized,andpartlydeeeraseofhteteratmenteosts.hTeeoorrsionandadhesionarteoftesttubeinmonitorofheatexehan罗rwas0.031mm/aand1.62memerspeetively,andrhebothsatisifedthestandardofSINOPEC.Keywords:highealeiumreeicrulatingeoolingwater,fomrulaofeomrsionandsealeinhibitor,YSW105A,in一situapplieation(Formpageg)ResearchandAPPlicaitonofTrea加entTeehoologyforRecirculaitonWaterSystem初ht班ghHardnessadnConcentraitosnMul柱PleJiangun,,uHeshen扩andWangDon扩(1.BoijignYasnhanePtorohomic以oC.,Lt.d,S五丫口PEC,eBijign,102500;.2eR,“acrh加ittuetofeBijtgnYasnhanePotrohemic以oC.,tL.d,SINOPEC,eB乒gn,102,00)AbstractInodrertodowithtroublesofrmthehihghadrnesswater,YSW105一anovelereicrulatingeoolingwaterteratmentagentwasdeveloped.Theersultsofdyna而esimulationandin一situexpeirmentshowedthattheeoneentrationmultipleeouldreaehabove4.0whenYSW105wasusedintheereicrulationeoolingwatersystem.hTeeoorrsionandadhesionrateoftesttubeinheatexehangereouldmeetthestandadrofSINOPECwhentheCa,+eoneentartioninthesystemweerabout150()m妙,andaplentyofwatertobesaved.Keywords:YSW105,reeicrulatingeoolingwater,highhadrness,eoneentrationmultiPle