乙烯装置循环水换热器快速查漏方法的应用

尹光耀

（中国石化中原石油化工有限责任公司，河南濮阳 457000）

乙烯装置循环水换热器快速查漏方法的应用

尹光耀

（中国石化中原石油化工有限责任公司，河南濮阳 457000）

通过分析乙烯装置循环水换热器泄漏介质和水质变化的关系，提出了应区分换热器工艺侧介质的轻重，而决定循环水侧是采用快速COD方法还是气相色谱分析，来查找换热器是否泄漏，从而为装置的稳定运行提供有力的支持。

循环水换热器；泄漏；COD测定；气相色谱方法

中原石油化工有限责任公司循环水系统主要由5台循环水泵（单台能力为50 703 m3/h）、8台冷却塔以及加药加氯系统组成，总循环水量20000 m3/h，一级循环水管网呈枝状布置，给水、回水管线的总长度为2 532 m。用户为乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁烯等生产装置，循环水换热器大约有50台。

近年来，由于生产中的多种因素导致乙烯装置设备腐蚀问题日趋严重，循环水换热器泄漏频繁发生，从而引起循环水各项指标恶化，为装置稳定安全运行带来隐患。因此，立足本单位实际，快速查找判断某个换热器泄漏，意义重大。

循环水换热器查漏，原则上要根据换热器工艺侧的物理、化学性质决定循环水侧的查漏方法。物理指标包括：颜色、气泡、气味、浊度等；化学指标有：含油量、COD、TOC等。本文选取快速COD法和气相色谱方法相结合，以期研究建立乙烯装置换热器实用的快速查漏方法。

1 实验部分

1.1 快速化学需氧量法（快速COD法）

仪器为上海精密科学仪器有限公司COD-571型化学需氧量测定仪，采用比色法测定COD。于换热器进出口处采集水样，取出2 mL水样加入反应管中，样品含氯离子时，应预先加入0.05 g硫酸汞，然后根据样品中COD含量选择加入专用氧化剂A（适用于COD 150～1 500 mg/L）或B（适用于COD 0～150 mg/L），旋紧塞子后在专用消解器上消解，之后用COD-571测定仪定量，测定标准样品和空白。

1.2 气相色谱方法（GC法）

1.2.1 方法概述

利用Agilent 6890气相色谱仪和50 m×0.53 mm×15m的PLOT-Al2O3毛细管色谱柱分析试样；载气为高纯氮气，FID检测器；程序升温，初始温度35℃，升温速率10℃/min，终点温度为180℃，利用17组分标准气定性，外标法定量。

1.2.2 试样制备

在500 mL试剂瓶中加入约200 g的NaCl试剂，采集可疑换热器的进口或出口循环水样，形成NaCl饱和溶液。用瓶塞盖紧，充分摇匀，静置10 min，取试剂瓶上部析出的气相作为试样。制备试样亦可采用超声波处理水样或直接用顶空进样器采集气相，可根据具体设备条件而定。

2 结果与讨论

根据循环水日常水质监测结果初步判断循环水系统是否有泄漏现象。

2.1 快速COD法查漏

笔者对2009年8月12日乙烯装置部分可疑换热器进出口循环水试样进行对照分析，见表1。

表1 乙烯装置部分换热器进出口COD结果 mg/L

从表1可知，EA708、EA713换热器进出口循环水中COD值相差较大，说明这几个换热器处有烃介质泄漏。在消解过程中，试样中轻组分极易挥发逸出，造成测定COD结果偏低，故COD方法不适于轻组分烃试样测定，比较适用于粗裂解汽油、混合苯等较重工艺介质的换热器查漏。该方法数据重复性好，操作简单快速，可同时测定21个试样。

2.2 GC法查漏

2009年10月15日笔者用GC法对循环水总回水、EA208A、EA208B等循环水换热器出口采集制得的试样进行分析，结果如表2所示。

表2 部分换热器组分含量 mL/m3

表2说明，EA208A、EA208B换热器出口循环水中析出的气体组成与循环水总回水中析出气体组成相似，而EA419等其它换热器析出气体组分含量极少，基本上与总给水本底含量相近，因此可以判断出EA208A、EA208B有工艺介质泄漏。

色谱法换热器查漏，试样制备及组分定性定量较为繁琐，且数据重复性差，但能准确确定循环水中溶解气体详细组成及相对组分含量，特别适用于较轻组分工艺介质的换热器查漏。查漏前，应首先掌握各换热器工艺介质的大致组成和组分含量，建立各换热器工艺介质的特征色谱图。

3 结语

利用快速COD法和气相色谱方法可实现乙烯装置循环水换热器的快速查漏。COD法适用于粗裂解汽油等较重烃工艺介质换热器查漏，方法准确快速；气相色谱方法适用于较轻组分工艺介质的换热器查漏，能大致判断循环水中溶解气体的组分名称，其含量可作为查漏判断的参考。但是无论快速COD还是色谱法都只是判断某个换热器设备泄漏，具体的泄漏点还需相关设备人员进一步检查确定。

TQ051.1

B

1003-3467（2010）13-0058-01

2010-01-21

尹光耀（1965-），男，工程师，主要从事石油化工设备管理工作，电话：（0393）4471066。