李 欣
(大庆油田化工有限公司甲醇分公司给排水车间,黑龙江大庆 163411)
试论石油企业循环冷却水的管理方案
李 欣
(大庆油田化工有限公司甲醇分公司给排水车间,黑龙江大庆 163411)
对石油企业循环冷却水管理问题进行探讨。循环冷却水系统管理是石油企业节能降耗的重要手段之一,首先介绍了石油企业循环冷却水的重要性,然后结合了现阶段我国石油企业循环冷却水中存在的一些问题,为石油企业的节能降耗提出了相关建议。
石油企业;节能降耗;循环冷却水
循环冷却水是石油化工类企业中重要的公用工程,其用水量通常可占到整个工业用水量的80%左右,是石油化工领域内用水量最大的系统。循环冷却水系统的运行质量直接关系到生产装置和设备的安全性能,并且和企业产品的质量和生产率也是息息相关的。可以说,循环冷却水系统是企业长期稳定生产的重要基础。循环冷却水本身系统能耗大,再加上目前许多企业中对于循环冷却水系统没有予以足够的重视,操作过程中缺乏相应的理论支持,例如循环水量和循环水的出塔温度等操作参数在没有及时调整等,造成能源浪费。所以,循环水系统的优化是降低石油企业能耗的重要手段之一。循环水系统节水状况的好坏,将直接决定整个工业水系统的节水程度。
2.1 形成盐垢
石油化工企业的冷却水在循环过程中容易蒸发,从而导致冷却水中的盐分被浓缩,循环水的pH值也相应地持续上升,在这样长期的循环过程中就容易逐渐结成盐垢。
2.2 循环系统产生腐蚀现象
石油企业冷却水循环系统的腐蚀问题有不同的类型,最常见的是化学腐蚀,其原理主要是硫化氢和二氧化硫等强腐蚀性气体对冷却水循环系统造成的腐蚀。其次,电化学腐蚀现象也较为普遍,电化学腐蚀主要是由于不同金属之间形成的电子转移,造成电位差,从而腐蚀了循环系统设备。另外,冷却水循环系统中的微生物会产生一种黏泥沉淀,这种沉淀也具有很强的腐蚀性。
2.3 水质恶化,弱化杀菌剂
石油企业冷却循环水中的提炼物料和杀菌剂反应,会降低杀菌剂的杀菌效果。而且,冷却水中本身含有丰富的油类物质,有利于细菌水藻的生长和繁殖,造成循环水水质恶化。另外,冷却循环水在持续的运行过程中会逐渐蒸发,导致冷却水质富营养化越来越严重,也在很大程度上催生了微生物和藻类的繁殖,造成微生物黏泥腐蚀,导致循环冷却水的恶化。
3.1 提高浓缩倍数
石油企业循环冷却水系统运行中,浓缩倍数是判断冷却水循环利用效率的重要经济指标之一。浓缩倍数越高,相应地冷却水被循环利用的次数也就越多污水的排放量和需要补充的水量也就越少。因此,提高浓缩倍数是管理石油企业循环冷却水的重要措施。而另一方面,当浓缩倍数提高时,相应地需要增加循环冷却水的含盐量,这样也就增加了系统腐蚀、结构以及滋生菌藻的可能性。现阶段,常用的提高浓缩倍数的技术主要有:
(1)加酸处理。循环冷却水想运行的过程中,由于盐类浓缩、平衡CO2散失以及水温升高等因素,可能会造成水中的Ca CO3、Mg CO3等难溶性盐类含量超过饱和值,从而结垢。采用向循环冷却水系统中加酸,一方面能讲到系统中循环水的碱度,另一方面还能大幅度提高与其相对应的饱和钙离子浓度,从而提高浓缩倍数。
(2)补充水的软化处理。对于循环冷却水系统可以采取混合补水模式,即对部分补充水采取软化处理措施,然后与原水混合之后一并作为补充水,这样不仅能在一定程度上抑制水的腐蚀和结垢,提高浓缩倍数,降低新鲜水的用量和系统排污量,而且还能有效降低软化处理设备的投资和运行成本。
3.2 循环冷却水系统的防腐管理
石油企业常见的循环冷却水系统防腐措施主要有:①药剂法,这种方法成本相对较低,操作方便,但防腐效果一般。②阴阳极的保护管理,即不使其发生阴阳两极之间的电子转移,从而避免产生化学腐蚀的现象。③可以在循环系统设备表面喷漆,将表面与外部物质隔离,避免发生化学腐蚀,从而达到防腐的效果。
3.3 循环冷却水系统排污水的处理
石油企业循环冷却水中通常都含有高浓度的 CODcr,而我国的污水排放中要求一级排污标准为 CODcr浓度不得高于5 050mg/L。根据相关的研究表明,当冷却水中的HEDP、1427以及 ATMP残余质量浓度达到50 mg/L 时,其对应的冷却水中CODcr质量浓度分别为 110、100、95 mg/L,达不到国家规定的排放标准。为此,在实践过程中可以采用活性炭吸附法、生物酶制剂法等降低水中CODcr浓度。其中,生物酶制剂法效果尤为显著,其 CODcr去除率最高可接近90%,该方法是采用微生物及酶制剂组成的生物酶水质稳定剂投放在循环冷却水系统中,生物酶制剂的体积一般控制在水样体积的3.0%左右。
3.4 抑制微生物的繁殖
可以根据石油循环冷却水的水质情况,在第一循环投入液态氯(液态氯的量控制在1.0mg/L之内),夏季时每天投两次,冬季每天投放一次。在第二循环时加入混合有二氯异氰尿酸和溴化钠的杀菌剂,投放次数和液态氯一样。过一段时间之后检测水质,便能发现循环冷却水中微生物的数量得到了明显控制,在规定范围之内。另外,还可以设置过滤装置,通过在循环冷却水中安装过滤器将水中的悬浮物和藻类过滤掉,破坏微生物生长所需环境,最终达到改善水质的目的。
在我国全面提倡节能减排和环境保护的前提下,优化石油企业循环冷却水的管理方案是企业实现可持续发展的重要工作。石油企业应当结合自身的特点,积极推广成熟的技术以及新型材料和装置,提高循环冷却水处理技术水平,创造更高的企业和社会效益。
[1] 罗旭,彭卫.炼油厂循环水系统水质日常控制要素[J].网络财富,2010,(9):143-144.
Discussion on Management Scheme of Circulating Cooling Water in Petroleum Enterprises
Li xin
Discussion on the management of circulating cooling water in petroleum enterprises.Circulating cooling water system management is one of the important means of energy saving and consumption of oil enterprises.The article first introduces the importance of circulating cooling water in oil enterprises,and then combines some problems existing in the circulating cooling water of petroleum enterprises in China.Energy saving and put forward the relevant recommendations.
oil enterprises;energy saving;circulating cooling water
F426.72
A
1003-6490(2017)01-0174-02
2017-01-19
张配芳(1981—),女,江苏如皋人,工程师,主要研究方向为工业水、废气处理。
收稿日期:2017-01-06
作者简介: 李欣(1979—),男,黑龙江大庆人,工程师,主要从事循环水管理工作。