向 偉,馬 麗,孫孟洋,趙興旺
(1 遼寧大唐國際煤制天然氣有限責(zé)任公司,遼寧阜新123000;2 遼寧省煤制天然氣工程技術(shù)研究中心,遼寧阜新123000;3 遼寧省煤制天然氣工程研究中心,遼寧阜新123000;4 遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責(zé)任公司企業(yè)博士后科研基地,遼寧阜新123000)
某大型化肥廠為新中國成立時首次引進(jìn)的13套大化肥裝置之一,位于東北地區(qū)。該化肥廠敞開式循環(huán)水系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)供給合成、尿素、橡膠等裝置冷卻水,循環(huán)量達(dá)31000 t/h。該循環(huán)水系統(tǒng)采用含有機(jī)膦酸鹽、聚合物及緩蝕劑、極性惰性溶劑等復(fù)合配方制劑作為緩蝕阻垢劑,以投加氧化性殺菌劑液氯作為主要?dú)⒕鷾缭宕胧?,輔以投加含異噻唑啉酮及其衍生物的非氧化性殺菌GSP222和SS982進(jìn)行殺菌滅藻。其中,GSP222為酸性殺菌劑,SS982為堿性殺菌劑,兩者交替投加殺菌滅藻。
該循環(huán)水系統(tǒng)在水質(zhì)連續(xù)監(jiān)測期間,出現(xiàn)了系統(tǒng)p H值持續(xù)偏低,堿度持續(xù)下降的狀況,如表1所示。
表1 循環(huán)水監(jiān)測數(shù)據(jù)
從表1水質(zhì)分析數(shù)據(jù)看,循環(huán)水p H值在持續(xù)下降中,堿度也處于較低水平。雖然p H值仍在合格范圍內(nèi),循環(huán)水偏弱堿性,但系統(tǒng)總鐵含量已超出正常值60%左右,系統(tǒng)已呈現(xiàn)弱腐蝕性。起初分析認(rèn)為液氯投加過多,導(dǎo)致循環(huán)水p H值、堿度有所下降,遂于12月27日減少液氯投加量,12月28日p H值略有上升(如表中數(shù)據(jù)所示)。
但隨后p H值仍在下降,于是組織對全廠可能泄漏的換熱器進(jìn)行大排查,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是尿素裝置CO2冷卻器C3出口循環(huán)水中CO2含量達(dá)到了43.12 mg/L,出現(xiàn)了泄漏。大量CO2漏入循環(huán)水系統(tǒng)中,生成大量碳酸類物質(zhì)致使p H值不斷下降。然而時值嚴(yán)冬,裝置若停工檢修將付出巨大的代價。為了保證循環(huán)水系統(tǒng)的正常運(yùn)行,工程技術(shù)人員同時采取了多項(xiàng)有效處理措施,迅速遏制了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)p H值持續(xù)下降的狀況。
由于液氯是氧化性殺菌劑,投加至循環(huán)水中后生產(chǎn)鹽酸和次氯酸等酸性物質(zhì),因此進(jìn)一步降低了液氯的投加量,由2 h/12 h投加一次改為約1 h/12 h投加一次,投加原則以p H值下降不低于8.0為準(zhǔn)。為抑制細(xì)菌生長,同時增加非氧化性殺菌劑的投加量,且以投加堿性非氧化性殺菌劑SS982為主。非氧化性殺菌劑投加頻次由1次/10天增加到1次/4天。
該循環(huán)水場補(bǔ)充水為石灰軟化水,補(bǔ)水p H值在10.5~11.5,補(bǔ)水堿度在80 mg/L左右。通過增加石灰投加量,控制OH-濃度在指標(biāo)上限1.5 mg/L左右,補(bǔ)充水p H值控制在指標(biāo)上限11.5左右。該循環(huán)水場日常濃縮倍數(shù)控制在7.0左右,為增加系統(tǒng)補(bǔ)充堿性水量,適當(dāng)降低濃縮倍數(shù)至6.0左右。
由于循環(huán)水系統(tǒng)已出現(xiàn)腐蝕性,適當(dāng)提高緩蝕阻垢劑濃度能夠減輕腐蝕程度,因此,將藥劑控制濃度由85 mg/L提高到100 mg/L。
在尿素C3換熱器循環(huán)水側(cè)出口安裝有DN50導(dǎo)淋,通過接臨時膠帶將部分高CO2含量循環(huán)水就地進(jìn)行排放至污水系統(tǒng),排放量約30 t/h。
在采取上述一系列措施后,循環(huán)水水質(zhì)逐漸趨于正常,如表2所示。
表2 采取措施后水質(zhì)數(shù)據(jù)
從上述數(shù)據(jù)可以看出,通過采取上述一系列措施,循環(huán)水p H值逐漸回升至正常值,相應(yīng)的堿度上升,系統(tǒng)腐蝕性得到有效遏制,總鐵逐漸下降至正常水平。因此,整個循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)恢復(fù)到正常狀態(tài),雖然藥劑消耗量較平時略有增加,但推遲了主體裝置需要在冬季停工檢修的時間,降低了生產(chǎn)損失,經(jīng)濟(jì)效益依然很可觀。
[1] 周本省.工業(yè)水處理技術(shù) [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.
[2] 唐受印戴友芝.水處理工程師手冊 [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000.
[3] 李文融.循環(huán)冷卻水處理手冊 [M].天津:天津科學(xué)技術(shù)出版社,1991.