袁木平++劉超宇++舒巧

[摘 要]針對不同工藝狀況的循環(huán)水系統(tǒng)進行有效的化學清洗和預(yù)膜處理，是有機硅單體循環(huán)水系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，而加強對系統(tǒng)中現(xiàn)場工藝參數(shù)、換熱器和特征性水質(zhì)指標的監(jiān)控，及時有效制訂和實施物料泄漏等應(yīng)急處理預(yù)案則是保證有機硅單體生產(chǎn)循環(huán)水系統(tǒng)安全穩(wěn)定長周期運行的重要內(nèi)容。

[關(guān)鍵詞]有機硅產(chǎn)業(yè) 工業(yè)循環(huán)冷卻水 水處理

中圖分類號：F426.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0262-01

2010年底由興發(fā)集團控股子公司湖北興瑞化工有限公司完成了6萬噸/年有機硅單體項目建設(shè)，并于2011年通過技術(shù)改造，項目產(chǎn)能由6萬噸/年提高到8萬噸/年，與此配套建成了循環(huán)水量達9000 m3/h的工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。為進一步豐富興發(fā)集團宜昌精細化工園的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)保效益最大化，2015年，公司完成了10萬噸/年有機硅單體二期擴建項目建設(shè)，整個項目配套的工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)量達到12000 m3/h。整個循環(huán)水系統(tǒng)涵蓋氯甲烷合成、硅粉加工、甲基氯硅烷單體合成、甲基氯硅烷單體分離、二甲基二氯硅烷水解、水解物裂解及環(huán)體蒸餾等裝置。本文主要介紹了有機硅單體一期舊系統(tǒng)進行了不停車的剝離和預(yù)膜處理，并針對系統(tǒng)出現(xiàn)的物料泄漏等建立的應(yīng)急處理預(yù)案，并對對有機硅單體二期新系統(tǒng)進行了清洗剝離和預(yù)膜評價。

1 工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)處理與評價

1.1 有機硅單體一期舊系統(tǒng)的維護與應(yīng)急處理

由于該循環(huán)冷卻水系統(tǒng)長期運行，未經(jīng)過徹底的停車清洗，特別是由于舊系統(tǒng)中因單體合成及精餾工段的塔冷凝器破裂穿孔導致有機硅單體、鹽酸等酸性物料泄漏，系統(tǒng)設(shè)備及管道內(nèi)表面存在不少鐵銹、油污、雜物和粘泥[1]等，甚至造成因設(shè)備腐蝕造成的惡性循環(huán)的嚴重后果。因此，系統(tǒng)經(jīng)過一系列的剝離清洗和預(yù)膜處理，并加強了酸性物料泄漏的前期預(yù)警和應(yīng)急處理，有力維持了循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定。

經(jīng)系統(tǒng)剝離清洗之后，循環(huán)水濁度的變化如下圖（圖1-1）所示，由圖可知，高濃度剝離劑的投加使循環(huán)水濁度達到峰值，大量菌藻、黏泥被殺滅剝離后懸浮于循環(huán)水中。

循環(huán)水系統(tǒng)經(jīng)基礎(chǔ)投加處理并正常穩(wěn)定運行幾個月，通過對pH值、濁度、電導率、鐵、鈣、堿度等諸多水質(zhì)指標的分析和監(jiān)測，結(jié)果如圖1-2所示，在此過程中，循環(huán)水水質(zhì)得到根本好轉(zhuǎn)，循環(huán)水清澈干凈，循環(huán)水的pH值、電導率、鈣、堿度、氯離子含量長期保持穩(wěn)定且在控制范圍之內(nèi)，循環(huán)水濁度和鐵含量也遠低于控制上限，在循環(huán)水的濃縮倍數(shù)長期維持在3-4的同時，循環(huán)水中緩蝕阻垢劑和殺菌滅藻劑的藥劑濃度長期保持基本穩(wěn)定，藥劑的緩釋阻垢和殺菌性能明顯，循環(huán)水并無明顯的腐蝕，并且碳酸鈣、磷酸鈣結(jié)垢傾向也不明顯，此外，循環(huán)水中菌藻等微生物的滋生也得到了有效的控制。

循環(huán)水處理期間，有機硅3℃冷凍機組的換熱效果如圖1-3所示，冷凝器小溫差為冷凝器飽和溫度與循環(huán)水出水溫度的差值，冷凝小溫差的大小可以間接反映循環(huán)水換熱效果的好壞[2， 3]。上表中，冷凝器小溫差較小，冷凝器飽和溫度與循環(huán)水出水溫度相近，表明3℃冷凍機組的單臺換熱效果良好。

此外，有機硅單體循環(huán)水舊系統(tǒng)發(fā)生物料泄漏總是難以預(yù)料，但對物料泄漏的及時預(yù)警和監(jiān)控就顯得格外重要，相關(guān)水質(zhì)指標的異常變化更是可作為物料泄漏的顯著特征。例如有機硅硅烷車間單體分離工段的一甲和二甲冷凝器發(fā)生有機硅單體泄漏，單體進入循環(huán)水并與之反應(yīng)，生成了一定量的油和鹽酸，由此導致整個循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水部分水質(zhì)指標出現(xiàn)異常（圖1-4），循環(huán)水中堿度和氯離子濃度相對于pH值的劇烈變化表明，有機硅單體循環(huán)水系統(tǒng)中水中堿度和氯離子濃度的異常變化可作為物料泄漏的顯著特征。

1.2 有機硅單體二期新系統(tǒng)的清洗與防護

鑒于有有機硅單體生產(chǎn)二期新系統(tǒng)管道及設(shè)備內(nèi)部的油污及污泥較少，系統(tǒng)內(nèi)壁的污垢以浮銹為主，綜合各運行參數(shù)和現(xiàn)場情況，系統(tǒng)在不停車的情況下，分別進行了水清洗、酸性化學清洗、化學預(yù)膜等預(yù)處理，然后進行基礎(chǔ)投加并轉(zhuǎn)入系統(tǒng)正常運行。系統(tǒng)經(jīng)處理之后，采用掛片實驗檢驗清洗預(yù)膜的效果[5， 6]，清洗過程中監(jiān)測碳鋼掛片腐蝕速率<3g/（m2.h），符合標準要求[7]。預(yù)膜后的碳鋼掛片，表面有少量色暈，用硫酸銅檢驗，顯色時間≥10s。

2 結(jié)論及建議

（1）有機硅單體生產(chǎn)一期舊系統(tǒng)經(jīng)過一系列的剝離清洗和預(yù)膜處理，并通并加強了酸性物料泄漏的前期預(yù)警和應(yīng)急處理，有力維持了循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定。

有機硅單體生產(chǎn)二期新系統(tǒng)經(jīng)酸性化學清洗、化學預(yù)膜等一系列預(yù)處理，有效保證了系統(tǒng)后續(xù)正常穩(wěn)定高效的運行和延長系統(tǒng)的使用壽命。

（2）有機硅單體生產(chǎn)循環(huán)水系統(tǒng)因物料化學活性較高、泄漏的物料酸性腐蝕較強，應(yīng)著力加強循環(huán)水系統(tǒng)的日常監(jiān)控，在了解現(xiàn)場數(shù)據(jù)的同時，應(yīng)加強對循環(huán)水中堿度和氯離子濃度等特征性水質(zhì)指標的監(jiān)控和關(guān)注。循環(huán)水的各項控制指標應(yīng)嚴格控制在規(guī)定范圍之內(nèi)，如果超出規(guī)定范圍應(yīng)及時采取相關(guān)應(yīng)急處理機制，切勿長時間或經(jīng)常性超標。此外，對流速低（小于0.5米/秒）的換熱器（如空壓機、水走殼程的換熱器、板式換熱器）和工藝介質(zhì)溫度較高的換熱器（循環(huán)冷卻水出口溫度大于50℃）應(yīng)盡可能地提高供水壓力或流量，并且利用小修、中修等一切可利用機會打開換熱器觀察結(jié)垢情況，必要時用高壓水槍沖洗，以提高換熱效果。

參考文獻

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