不停车清洗预膜技术在炼油循环冷却水系统的应用

付 坤，苏长春

（1. 中海油（青岛）重质油加工工程技术研究中心有限公司， 山东 青岛 266555； 2. 中海油气开发利用公司，北京100029）

不停车清洗预膜技术
在炼油循环冷却水系统的应用

付 坤1，苏长春2

（1. 中海油（青岛）重质油加工工程技术研究中心有限公司， 山东 青岛 266555； 2. 中海油气开发利用公司，北京100029）

炼化企业装置较多，由于生产经营的需要，循环冷却水系统可能不能停工进行清洗预膜，导致水冷器的腐蚀、结垢问题。不停车清洗预膜可以实现在不停车的情况下在线进行清洗预膜，这样就可以控制系统的结垢和腐蚀问题。某炼油厂通过不停车清洗预膜的实施效果，考察了其可行性，并提出了一些建议。

循环水；清洗预膜；炼油

循环冷却水可以带走炼油化工生产中产生的多余热量，使工艺介质得到冷却、冷凝，满足生产工艺及安全储运的要求，同时使生产中发热和高温环境中的设备或部件得到冷却，满足设备平稳运行的要求，故在炼油化工生产中，冷却水系统水质的好坏对生产的“长、稳、安、满、优”运行具有十分重要的意义[1]。为了防止循环水系统的腐蚀与结垢，需要定期对系统进行清洗预膜处理。

由于生产经营的需要，某炼油厂几套生产装置采用轮换检修的方式，没有进行集中的停工检修，也没有进行清洗预膜。该厂的循环冷却水系统以沉淀处理后的黄河水作为补水水源，水中的硬度较高，并且已经连续运行3年，没有合适的时机进行清洗预膜，水冷器普遍存在一定程度的结垢和腐蚀问题。为了减缓水冷器的腐蚀、结垢问题，延长管道和水冷器使用寿命，保障生产装置长周期、满负荷安全稳定运行，因此需要进行此次不停车清洗预膜。

该系统设计的最大供水量为2 100 m3/h，保有水量约为1 000 m3左右，采用过滤机进行全过滤，系统中绝大部分为钢质水冷器，还有少量铜质、不锈钢水冷器。系统的流程简图见图1。

图1 系统流程简图Fig.1 The diagram of system flow

1 方案的实施

本次清洗预膜工作分为四个阶段，即粘泥剥离阶段、化学清洗阶段和预膜前水置换阶段、预膜阶段。实施时间为9月7日15：30-9月10日18：00。

1.1 粘泥剥离阶段

9月7日15：30-9月8日00：00

循环水系统停止排污，降低水位到最低安全液位，加入杀菌剂和粘泥剥离剂，水体浊度升高，升高到一定程度后不再上升，并有下降，剥离结束，排水置换。粘泥剥离阶段水质变化情况见表1。

表1 粘泥剥离阶段水质变化情况Table 1 The change of water in slime stripping stage

通过表1可以看出：黏泥剥离剂加入后，浊度不断升高，说明有一些生物粘泥被剥离下来，粘泥剥离阶段有一定的效果。

1.2 化学清洗阶段

9月8日00：00-9月8日18：00

系统停止补排水，投加酸类专用缓蚀剂，再投加酸调节pH值，由于装置开工的需要，运行了18 h后，排水置换至浊度≤10 mg/L(表2)。

表2 化学清洗阶段水质变化情况Table 2 The change of water in chemical cleaning stage

为了测定清洗阶段对设备的腐蚀速率，在凉水塔池内悬挂了标准水处理试片（Ⅰ型，表面积为28 cm2，清洗过程时长为18 h），其具体数据表3所示。

由表3中钙离子含量的增加，说明清洗阶段对于钙垢有一定的清洗效果；同时，在水中有大量黄色泡沫浮在表面，说明有一定的铁垢被清除。通过腐蚀速率的测定，认定对设备的腐蚀达到了相关要求。综合考虑，可以认为基本达到了预期效果。

表3 试片腐蚀情况Table 3 Corrosion situation

1.3 预膜前水置换

9月8日18：00-9月9日19：30

9月8日中午通知各车间将所有冷却器全部投入，15：00左右循环水表面出现黑色浮沫，通过人工清理使水浊度稳定在达到13.51 mg/L。根据经验，在清洗后24 h内必须进行预膜，否则被化学清洗后露出的光洁表面会被氧化，预膜很难成功，并会加剧腐蚀程度，故在此情况下进行了预膜(表4)。

表4 预膜前置换阶段（9月9日）水质变化情况Table 4 The change of water properties before the stage of prefilming

1.4 预膜阶段

9月9日19：309月10日15：00

停止补水，将水位降至安全操作水位，加预膜剂并挂标准水处理试片（Ⅰ型），调节pH为6～7。由于系统中有水补入，因此根据补水量以及预膜开始时浊度情况分两次投加预膜剂875 kg，在9月10日15：00取出碳钢挂片进行观察，发现有蓝色色晕，同时用硫酸铜试膜溶液检验成膜效果（参照《循环冷却水系统不停车化学清洗和热态预膜工艺技术规程》（CECS103：99）），挂片红点时间为30 s。初步判断预膜结束，系统开始大量置换。

预膜阶段主要是控制pH值，预膜阶段的pH值见表5。

表5 预膜阶段pH变化情况Table 5 The change of pH in prefilming stage

预膜后置换阶段的浊度见表6。

通过水的浊度可判断循环系统的水质基本稳定，可以转入正常运行。

2 结 语

预膜阶段结束后，通过打开装置一台水冷器观察，从表观看出水冷器水侧表面还有一定的锈蚀产物，没有明亮的金属表面，但表面锈垢层比较硬，没有软垢，基本可以认定本次清洗预膜的清洗阶段有一定的效果，但不能完全达到实际的需要，尤其是在未更换的冷却器管束上预膜可能不致密，或者不牢固。

Application of On-line Cleaning and Prefilming Technology in Refinery Circulating Cooling Water System

FU Kun1，SU Chang-chun2
（1. CNOOC (Qingdao) Heavy Oil Processing Engineering Research Center, Shandong Qingdao 266555, China；2. Oil & Gas Development & Utilization Co., CNOOC , Beijing 100029, China）

Plants in refinery are various, due to the needs of production and operation, circulating cooling water system cannot be shut down for cleaning and prefilming, resulting in corrosion and fouling problems of the water cooler. The on-line cleaning and prefilming technology can realize the cleaning and prefilming of the circulating cooling water system without stopping, so that the scaling and corrosion of the circulating cooling water system can be controlled. The feasibility of the on-line cleaning and prefilming technology was investigated through using the on-line cleaning and prefilming technology in the circulating cooling water system of a refinery, and some suggestions were put forward.

Circulating cooling water; Cleaning and prefilming; Refinery

TQ 085

B

1671-0460（2015）08-1912-02

2015-04-15

付坤（1980-），男，河北衡水人，工程师，硕士学位，2013年毕业于中国石油大学（华东）环境工程专业，研究方向：主要从事安全环保管理和公用工程系统的管理工作。E-mail：fukun2008@163.com。