第22卷第5期石化技術(shù)與應(yīng)用Vol 22 No 52004年9月Petrochemical Technology Applicationep.2004工業(yè)技術(shù)(357~359)用做工業(yè)循環(huán)水的低溫水處理實(shí)驗(yàn)王樹勖,楊岳,劉繼文(中國(guó)石油蘭州石化公司石油化工研究院,甘肅蘭州730060)摘要:利用高硬度的地下低溫水做工業(yè)循環(huán)冷卻水,通過(guò)實(shí)驗(yàn)篩選出以ISH-407G做水質(zhì)穩(wěn)定劑(水穩(wěn)劑)。中試結(jié)果表明,在循環(huán)水濃縮倍數(shù)為3.8-4.2,pH為7.5~8.5的條件下,該水穩(wěn)劑的阻垢緩蝕性能最佳。關(guān)鍵詞:低溫水;高硬度;阻垢;水穩(wěn)劑中圖分類號(hào):X74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1009-0045(2004)05-0357-03中國(guó)石油蘭州石化公司原料動(dòng)力廠(以下簡(jiǎn)時(shí),低溫水總硬度與總堿度之和大于1500mg/L,稱動(dòng)力廠)低溫水車間建于1969年,所用低溫水因此必須向循環(huán)水系統(tǒng)中加入一定量的酸,以中取自于黃河邊深層地下水,溫度一般在12℃,設(shè)和一部分堿,使總硬度與總堿度之和小于計(jì)供水量2200t/h,水壓力0.5MPa。最初其低1500mg/L,從而削弱循環(huán)水水質(zhì)結(jié)垢傾向。溫水供該公司下屬4個(gè)廠的工藝?yán)鋮s設(shè)備使用,但由于低溫水總硬度高,在使用過(guò)程中導(dǎo)致?lián)Q熱2水穩(wěn)劑篩選實(shí)驗(yàn)設(shè)備結(jié)垢嚴(yán)重,故部分用戶減量或停用,現(xiàn)只有對(duì)蘭州石化公司石油化工研究院開發(fā)出的該公司的石油化工廠和動(dòng)力廠使用,總用量?jī)H為L(zhǎng)SH-407系列A、B、C、D、E、F、G、H、I共9個(gè)型300U/h,且大部分低溫水經(jīng)換熱后直接排入雨號(hào)的水穩(wěn)劑進(jìn)行篩選實(shí)驗(yàn),以確定低溫水做循環(huán)排,回收利用率約為48%。本工作通過(guò)篩選適宜水使用時(shí)的最佳水穩(wěn)劑的水穩(wěn)劑,實(shí)現(xiàn)了低溫水的循環(huán)利用2.1阻垢與緩蝕性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)水穩(wěn)劑的阻垢實(shí)驗(yàn)和腐蝕實(shí)驗(yàn)分別按中國(guó)1低溫水做循環(huán)水用存在的問(wèn)題及對(duì)策石化總公司《冷卻水分析和實(shí)驗(yàn)方法》中的“碳酸低溫水的pH為805,其水質(zhì)分析結(jié)果見(jiàn)表1。鈣阻垢法”和“旋轉(zhuǎn)掛片失重法”進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)條件如下:1低溫水水質(zhì)分析結(jié)果測(cè)試項(xiàng)目分析結(jié)果測(cè)試項(xiàng)日分析結(jié)果靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)用水為配制水,Ca2+和電導(dǎo)率198.37CO3濃度均為550mg/L,濃縮1.5倍,水溫總堿度82.51(80±1)℃,時(shí)間10h。鉀鈉離子旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)用水為實(shí)際原水,4.8l總硬度296.76水溫(50±1)℃,轉(zhuǎn)速75r/min,試片采用碳鋼標(biāo):單位為μs/cm準(zhǔn)I型片,時(shí)間為72h2.1.1阻垢性能評(píng)價(jià)根據(jù)表1數(shù)據(jù),計(jì)算低溫水的朗格利爾指數(shù)LSH-407系列水穩(wěn)劑是選取阻垢分散性能較(L.S.D)和雷茲納指數(shù)(Rs):濃縮倍數(shù)為1.0好的丙烯酸/磺酸基團(tuán)的多元共聚物、有機(jī)膦酸,再時(shí),L.S.=0.55,屬結(jié)垢型水;濃縮倍數(shù)為4.0時(shí),L.S.l=2.86,Rs=2.78屬?gòu)?qiáng)結(jié)垢水質(zhì)。因此,要實(shí)現(xiàn)低溫水用做循環(huán)水,水穩(wěn)劑應(yīng)具有優(yōu)收稿日期:2004-05-14;修回日期:2004-06-01良的阻垢分散性能;另外由于濃縮倍數(shù)達(dá)到4.0作者簡(jiǎn)介;王樹勖(1971-),男,甘肅白銀人,工程師,現(xiàn)從事水處理技術(shù)研究工作35石化技術(shù)與應(yīng)用第22卷輔以鋅鹽緩蝕劑制成的。其中共聚物中的羧基、磺2.2動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)酸基在循環(huán)水中能離解出H’而變成帶負(fù)電荷的選用B和G型做水穩(wěn)劑,采用雙系統(tǒng)動(dòng)態(tài)陰離子,這些負(fù)離子能與水中帶正電荷的Ca2、實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行工業(yè)實(shí)際運(yùn)行模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)水Mg2等成垢離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,從而提高了質(zhì)采用低溫水原水,濃縮倍數(shù)38-4.2,監(jiān)測(cè)試CaCO3晶體析出時(shí)的過(guò)飽和度;有機(jī)膦酸能吸附在管的材質(zhì)為碳鋼,規(guī)格為φ10×1mmx520mm,CaCO3晶體的活性增長(zhǎng)點(diǎn)上,抑制了晶格向一定的監(jiān)測(cè)試片為碳鋼、銅、鋁、不銹鋼(均為化工部標(biāo)方向成長(zhǎng),使晶格歪曲長(zhǎng)不大,晶體被有機(jī)膦酸分準(zhǔn)試片),入口水溫(32±0.5)℃,蒸汽溫度子包圍而失去活性;鋅鹽與有機(jī)膦酸有良好的(100±1)℃,循環(huán)量600Lh,控制系統(tǒng)的pH協(xié)同效應(yīng),可以提高藥劑的緩蝕能力為7.5~8.5,運(yùn)行15天。動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)不同型號(hào)的水穩(wěn)劑,其靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2補(bǔ)充水衰2靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)結(jié)果阻垢率/%藥劑名稱碳酸鈣磷酸鈣LSH -407ALSH-407BL SH-407C80.59ISH -407D91.0286.921一水箱;2一冷卻塔;3一補(bǔ)充水槽;4-配藥槽;LSH-407G98.6590.125一轉(zhuǎn)子流量計(jì);6—監(jiān)測(cè)換熱器;7—掛片槽;8—引風(fēng)機(jī)92.6l圖2循環(huán)水動(dòng)態(tài)模擬中試裝置流程圖動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4和表5。由表2可以看出所列各種藥劑的阻垢率都表4各種材質(zhì)試片的腐蝕速率在76%以上,其中G型的阻垢性能最好,說(shuō)明其蝕速率/(mm·a-1)LSH -407GLSH-407B配方最佳,達(dá)到了很好的協(xié)同阻垢分散效果。碳鋼試管0.03292.12緩蝕性能評(píng)價(jià)不銹鋼0.0006根據(jù)靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選取B、D、F、G和I紫銅0.00050.00060.0003型藥劑進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)掛片實(shí)驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表30.0008豪3藥劑級(jí)蝕性能測(cè)試結(jié)果表5污垢沉積速率和極限污垢熱阻藥劑名稱腐速率/(mm")緩蝕率/%項(xiàng)目5H-407GLSH-407BSH-407B0.0185每月污垢沉積速率/10.263112.3875LSH-407D(mg.cm)LSH-407F91.53極限污垢熱阻1,25×10-41.98×10-4LSH-407G0.0165(m2·K·W-1)ISH-40710.0342注:藥劑用量均為70mg/L分析表4、表5的數(shù)據(jù)可見(jiàn),G和B型配方從表3可以看出B和G型緩蝕性能優(yōu)于其的腐蝕率、污垢沉積速率、極限污垢熱阻等均他型號(hào),實(shí)驗(yàn)后還發(fā)現(xiàn)試片表面光亮且無(wú)點(diǎn)蝕現(xiàn)達(dá)到中國(guó)石化總公司《冷卻水分析和實(shí)驗(yàn)方象這說(shuō)明有機(jī)牌酸與鋅鹽復(fù)合后具有良好的緩法》中的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),另外還發(fā)現(xiàn)各種材質(zhì)的試蝕性能。片表面光亮,無(wú)明顯的腐蝕、點(diǎn)蝕現(xiàn)象。其中第5期王樹勛等,用做工業(yè)循環(huán)水的低溫水處理實(shí)驗(yàn)359G型配方的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果稍優(yōu)于B型,故最終的配套工程正在建設(shè),建成后將LSH-407G投選取LSH-407G做為將低溫水由直流冷卻水用,還要根據(jù)工藝介質(zhì)和水質(zhì)的變化,進(jìn)行必要變?yōu)檠h(huán)冷卻水的水穩(wěn)劑。的調(diào)整和完善。3結(jié)語(yǔ)參考文獻(xiàn):用蘭州石化公司石油化工研究院開發(fā)出的(1]周本省工業(yè)水處理技術(shù)[M.北京:化學(xué)工業(yè)出額社,00ISH-407G型水穩(wěn)劑,可實(shí)現(xiàn)低溫水的循環(huán)利[2]金熙項(xiàng)成林,齊冬子,等.工業(yè)水處理技術(shù)問(wèn)答及常用數(shù)據(jù)用。目前,蘭州石化公司石油化工廠低溫水回用M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社,200·簡(jiǎn)訊中國(guó)石油蘭州石化公司石油化工研究院4個(gè)項(xiàng)目通過(guò)技術(shù)評(píng)審2004年8月10日,由中國(guó)石油蘭州石化公司石油化工研究院(以下簡(jiǎn)稱蘭州石化研究院)研制開發(fā)的“增產(chǎn)丙烯催化劑的研制與工業(yè)化開發(fā)”、“重催專用催化劑的工業(yè)化開發(fā)”、“提高LB-16催化劑噴霧膠體固含量的研究”和“裂化催化劑生產(chǎn)中氨氮污染環(huán)保技術(shù)的研發(fā)”等4個(gè)科研項(xiàng)目順利通過(guò)了蘭州石化公司專家評(píng)審增產(chǎn)丙烯催化劑的研制與工業(yè)化開發(fā)”是針對(duì)我國(guó)丙烯資源短缺而研制開發(fā)了“增產(chǎn)丙烯催化劑”,該催化劑投用后可提高丙烯收率同時(shí)還可降低汽油烯烴含量、提高汽油辛烷值。重催專用催化劑的工業(yè)化開發(fā)”是為解決蘭州石化重催裝置原料油中存在重金屬含量高、難裂解、催化劑失活快等問(wèn)題而專門開發(fā)的一種專用催化劑。該催化劑投用后,可在提高裝置抗重金屬污染能力的同時(shí),改善產(chǎn)品分布“提高LBO-16催化劑噴霧膠體固含量的研究”是在基本不改變現(xiàn)有工藝路線的基礎(chǔ)上,通過(guò)提高噴霧膠體固含量,而使目的產(chǎn)品的產(chǎn)量提高,該技術(shù)已于2004年6月份在蘭州石化公司催化劑廠進(jìn)行了工業(yè)放大試驗(yàn)。該技術(shù)的實(shí)施可改善LBO系列降烯烴催化劑的使用性能,滿足市場(chǎng)對(duì)降烯烴劑的需求。裂化催化劑生產(chǎn)中氨氮污染環(huán)保技術(shù)的研發(fā)”是針對(duì)催化裂化催化劑傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中常采用過(guò)量的銨鹽降低堿金屬鈉的含量,而產(chǎn)生高濃度氨氮污水這一工業(yè)現(xiàn)狀研究開發(fā)了裂化催化劑生產(chǎn)中降低堿金屬鈉的新技術(shù)。該技術(shù)可以減少約50%的銨鹽用量極大地降低了氨氮污染,為裂化催化劑的清潔生產(chǎn)提供了技術(shù)支持和保障使其生產(chǎn)過(guò)程達(dá)到了環(huán)保要求在評(píng)審會(huì)上,專家和技術(shù)人員對(duì)這4項(xiàng)具有工業(yè)化前景的新技術(shù)給予了充分的肯定和高度評(píng)價(jià),并希望盡早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。(中國(guó)石油蘭州石化公司石油化工研究院曾建明,周衛(wèi)軍,仇國(guó)賢等供稿)李燦院士榮獲國(guó)際催化獎(jiǎng)2004年7月12日到16日第十三屆國(guó)際催化大會(huì)在法國(guó)巴黎舉行,共有來(lái)自65個(gè)國(guó)家和地區(qū)的2100名代表參了會(huì)議。在閉幕儀式上中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所李燦研究員榮獲了國(guó)際催化獎(jiǎng)并做了特邀報(bào)告。國(guó)際催化獎(jiǎng)是國(guó)際催化理事會(huì)迄今設(shè)立的唯一國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng)每4年一次每次只有1人獲獎(jiǎng),該獎(jiǎng)項(xiàng)主要獎(jiǎng)勵(lì)在國(guó)際催化領(lǐng)域取得杰出科學(xué)成就的45歲以下的科學(xué)家。根據(jù)大會(huì)介紹李燦院士長(zhǎng)期以來(lái)從事催化材料、催化反應(yīng)和催化的光譜表征等研究工作,并在這3個(gè)研究領(lǐng)域都取得了重要的進(jìn)展。特別是發(fā)展了紫外共振喇曼光譜在催化研究中的應(yīng)用,解決了表征分子篩催化材料中骨架雜原子等問(wèn)題,對(duì)催化科學(xué)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。他還在手性修飾的表面上和納米孔中觀察到了手性限闕誘導(dǎo)效應(yīng),并制備了與均相不對(duì)稱催化相媲美的手性氫化和環(huán)氧化固相催化劑,為手性藥物中間體合成奠定了基礎(chǔ)。李燦院士此次被授予國(guó)際催化獎(jiǎng)是我國(guó)科學(xué)家迄今為止在國(guó)際催化領(lǐng)域獲得的最高獎(jiǎng)勵(lì),也是發(fā)展中國(guó)家的科學(xué)家第一次獲得此項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。在閉幕大會(huì)上,李燦院士還被選舉為國(guó)際催化理事會(huì)第一任副主席。國(guó)際催化理事會(huì)設(shè)正、副主席各1名,任期4年,任期結(jié)束后副主席自動(dòng)升任主席。李燦院土是(石化技術(shù)與應(yīng)用》雜志的編委。在此,本刊編輯部全體同仁對(duì)他榮獲國(guó)際催化獎(jiǎng)表示熱烈的祝賀和由衷的敬意。同時(shí),祝愿他在今后的工作中取得更加輝煌的成就。(本刊摘編自2004年7月19日《科技日?qǐng)?bào)》)