石油化工腐蝕與防護Corrosion & Protection in Petrochemical Industry應用技術2005，22(2).43.δ工業(yè)水處理?全有機水處理劑在煉油廠循環(huán)水系統(tǒng)的應用呂慧(中國石油天然氣股份有限公司獨山子分公司,新疆克拉瑪依833600)摘要:為改善水質,中國石油天然氣股份有限公司獨山子分公司二循環(huán)水廠采用全有機高效緩蝕阻垢劑ZJ-720配方。其中主要組分為有機膦酸鹽和有機膦酸酯、鋅鹽、丙烯酸/磺酸鹽共聚物等。實驗室評定表明:在藥劑濃度為60mg/L的情況下,碳鋼試祥的腐蝕率為0.029mn/a, 粘附速度為4.32mcm,均達到很好級;現(xiàn)場工業(yè)應用監(jiān)測表明:其腐蝕率為0.014 ~ 0.075mm/a,粘附速度為4.57~18.54mcm, 優(yōu)于指標要求。關鍵詞:循環(huán)水全有機配方阻垢緩蝕機理中圍分類號:TE685.3文獻標識碼:A文章編號:1007 - 015X(2005)02 - 0043 - 03.提高水處理技術水平,實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能,延長設表2樸充水分析數(shù)據(jù)mg/L備使用壽命和裝置運行周期是提高企業(yè)整體經(jīng)濟項目補充水水質效益的一條重要途徑。然而中國石油天然氣股份pH值/濁度FTU8.17/≤5.0有限公司獨山子分公司(以下簡稱獨山子分公司)總硬度/總堿度(以CaCO,計)104.5/85.07目前使用的是較為傳統(tǒng)的配方和低效藥劑,為了擺可溶性二氧化硅6.69 .脫這一現(xiàn)狀,煉油廠供排水車間根據(jù)現(xiàn)場實際情況K* /Na*1.21/11.9選用了全有機高效緩蝕阻垢劑ZJ- 720配方,現(xiàn)場Ce2. /CO3-(以CaCO3計)86.7/8.0應用表明,緩蝕、阻垢效果顯著。C- /SO.2- /HCO;16.56/24.577.07電導率/US- cm" '2351循環(huán)水冷卻系統(tǒng)概況獨山子分公司煉油廠二循系統(tǒng)負責向II催化2試驗部分川裂化、鉑重整、加氫裂化、芳烴抽提、石蠟成型及二2.1旋轉掛片 試驗火炬生產(chǎn)裝置供水,換熱器主要材質為碳鋼,其系(1)試驗條件:20號優(yōu)質碳素鋼試片;試驗用統(tǒng)的運行參數(shù)見表1,補充水水質分析數(shù)據(jù)見表2。水為新鮮水;試驗溫度為50土1C;試驗時間為72煉油廠根據(jù)二循實際情況選用了全有機高效緩蝕小時;旋轉速度為80 ~ 85rev/min。阻垢劑ZJ - 720,并對此進行了性能試驗。(2)試驗結果:試驗結果見表3。良3 旋轉掛片試驗結果表1二循系統(tǒng)運行參數(shù) .功目二循藥劑名稱藥劑濃度/腐蝕速率1試片表面狀況(mg*L~") (mm's~ ')循環(huán)水量/(m'.h"')5200ZJ-720600.021試片光亮,無明顯腐蝕保有水量/m’2500新水1.985腐蝕嚴重溫差/C7.0蒸發(fā)損失量E/(m'h-1) .45.5條件下,如不加緩風吹損失D/(m2.h-1)5.0蝕阻中國煤化工;而加全有機高效排污量B/(m2'.h-")17.8-6.4THCNMHG補水量M/(m2.h-')68.8~ 56.9收稿日期:2004- 08- 22。濃縮倍數(shù)K3-5作者簡介:呂慧(1972- )1996年畢業(yè)于西安石油學院化學工程系,工程師?，F(xiàn)從事水處理技術研究工作。44 .石油化工腐蝕與防護第22卷緩蝕阻垢劑z] - 720處理后,腐蝕速率僅為表6運行中 系統(tǒng)水水質指標0.021mm/a,遠低于腐蝕速率為0.07mm/a的試驗項目指標指標。水溫/C≤28.02.2靜態(tài)阻垢試驗油含量/(mgL")≤I0靜態(tài)阻垢試驗著重評價ZJ- 720藥劑的阻垢COD/(mg:L-")≤10性能,試驗方法按中國石油化工總公司冷卻水分析.Ca2+75≤Ca2*≤500和試驗方法中的靜態(tài)阻垢評定試驗方法。濁度≤20FTU(1)試驗條件:滿足80土1C要求的多孔恒溫pH值8.0-9.0水浴鍋; 100mL帶刻度燒杯;藥劑濃度/(mg+L"')5.5-6.5配制水水質:用蒸餾水配制,配水水質為Ca*異養(yǎng)菌總數(shù)(個L")≤1.0x I0(以CaCO3 計)濃度280. 10mg/L, HCOj(以CaCO,生物粘泥/ml.m’≤計)堿度273.75mg/L;濃縮倍數(shù):N= 1.5。濃縮倍數(shù)≥3(2)試驗結果:試驗結果見表4。表4靜態(tài)阻垢試驗結果在正常運行中,循環(huán)水清澈,水面下無明顯菌藥劑名稱藥劑濃度/(mg*L-1) 阻垢率,%藻滋生,涼水塔布水孔無堵塞現(xiàn)象,循環(huán)水場監(jiān)測ZJ- 720數(shù)據(jù)見表7。表7現(xiàn)場 監(jiān)測數(shù)據(jù)結果顯示:在易結垢的水質情況下,全有機高時間/年-月腐蝕速率/(mm.a-1) 粘附 速串mem效緩蝕阻垢劑ZJ- 720的阻垢率可高達92. 12%，2002 -01-020.04918.54說明ZJ-720具有優(yōu)異的阻垢效果。2002 - 030.07510.442.3動態(tài)模擬試驗2002 -040.00610.30試驗目的是在有傳熱面條件下,全面考察全有2002-050.0306.32 .機高效緩蝕阻垢劑ZJ-720的緩蝕阻垢性能。2003-070.0164.57試驗結果見表5。2003-09-100.01414.66眼5 動態(tài)模擬試驗結果2003-110.0212.46藥劑名稱維持藥量/(mg:'L-腐蝕速率/( mm.a~')粘附速度/ mem腐蝕速率≤0.00mm/a;粘附速度≤20mcmZJ720500.0294.32 .注:試驗用水為現(xiàn)場水;掛片時間360小時;濃縮倍數(shù)4.5~根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),可得以下結論:從動態(tài)模擬試驗可得到如下結果:(1)投用ZJ- 720緩蝕阻垢劑近一年來,各項(1)ZJ-720具有優(yōu)異的緩蝕性能,掛片表面清運行指標和監(jiān)測數(shù)據(jù)均達到并優(yōu)于國標CBJ50-潔,無點蝕和銹蝕,試管腐蝕速率0.029mm/a,達到83及中國石化總公司生產(chǎn)部有關規(guī)定的要求。很好級別(國家標準:S5001 - 83:很好0~ 0.037mm/2002年8月份大修期間,設備鑒定檢查,水相管束a;好0.037~0.070mm/a;可以允許0.070~及封頭均無明顯的銹蝕、污垢發(fā)生,檢查的水冷器0.093mm/a);狀況明顯優(yōu)于國內同類裝置同期檢修水平。(2)ZJ~720阻垢性能強,采用現(xiàn)場水,濃縮倍(2)ZJ- 720緩蝕阻垢劑在較惡劣條件下仍具數(shù)4.5~5.5,其粘附速度為4. 32mcm,達到很好級有較好的緩蝕阻垢性能,使用這種藥劑處理后的水別(國家標準:很好0~ 10mcm;好10 ~ 20mem;可以所形成的污垢極其疏松,而且便于清洗。允許20 ~ 30mcm)。1 機理分析3工業(yè)應用效果中國煤化工720配方中起阻獨山子分公司煉油廠二循環(huán)水廠于2001年12垢作YHCNMHG機膦酸脂,它們會.月開始用全有機高效緩蝕阻垢劑ZJ- 720替代原吸附到碳酸鈣晶體的活性增長點上與Ca*+ 鰲合,有配方。循環(huán)水水質數(shù)據(jù)始終保持在表6中的數(shù)抑制晶格向一定的方向成長,使晶格歪曲,也就是據(jù)范圍內。說晶格被有機膦酸等表面去活劑的分子包圍而失第2期呂慧.全有機水處理劑在煉油廠循環(huán)水系統(tǒng)的應用去活性。同樣,這種效應也可以阻止其它晶體的沉全有機高效緩蝕阻垢劑ZJ - 720配方中多元淀。另外,部分吸附在晶格上的化合物，隨著晶體共聚物為丙烯酸/磺酸鹽共聚物具有獨特性能,能增長被卷人晶格中,使碳酸鈣晶格發(fā)生錯位,在垢與各組分協(xié)同作用，提高配方的緩蝕、阻垢性能。層中形成一些空洞，分子與分子間相互作用減弱,它具有以下幾大特點:(I)非常高的“鈣容忍度”;使硬垢變軟而易于消除,從而達到阻垢的目的。(2)對磷酸鈣垢有較好的抑制作用;(3)良好的抗粘全有機高效緩蝕阻垢劑Z- 720配方中起緩泥能力;(4)對腐蝕產(chǎn)物氧化鐵具有好的分散能力;蝕作用的主要是Zn°*,當腐蝕發(fā)生時,陰極區(qū)高pH(5)很強的穩(wěn)鋅能力,使堿性介質中Zn*+ 濃度大大值區(qū)域,Zm2+迅速沉積成膜達到緩蝕的目的。同時提高,增強了配方的緩蝕性能。它與有機膦酸鹽、有機膦酸酯和磺酸共聚物之間存在“協(xié)同效應”。磺酸共聚物,而有機膦鹽在金屬表參考文獻面形成的沉積、吸附則起到補膜的作用,因此形成配方優(yōu)良的緩蝕性能。1 周本省.工業(yè)水處理技術.北京:化學工業(yè)出版社,002,72Application of Fully Organic Water TreatmentChemicals in Refinery Cooling Water SystemLu HuiDushanzi Petrochemical Company/ CNPC ( Kelamayi，Xinjiang 833600)Abstract:The NO.2 cooling waler plant of Dushanzi Petrochemical Company employed fully organic high- eficiency anti-fouling corrosioninhibitor ZJ-720 fomula. The main ingredients of the formula were organic phosphate, phosphate ester, zine salt and copolymer of acrylicaidsulfonate etc. The labortory asessnent lests showed that, at a concentration of 60 mg/], the corrosion rate of test coupon was 0.029mm/yr and the cohesion rate was 4.32 mcm, which were at the best levels. In the commercial application, the corrosion rate was 0.014 ~0.075 mn/yr and the cohesion rate was 4.57 ~ 18.54 mcm, which were better than specifications.Keywords: cooling water, fully organic ，formula , anti-fouling, corrosion inhibition, mechanisms(上接第36頁)Measures for Preventing Fouling and Corrosion in Water Injection System of Yingtai OilProduction Plant of Jjilin Oil FieldLi Xuevenjilin Oil Field Company/ CNPC ( Songyuan, Jjilin 138000)Abstract:The oil and gas production of Yingtai 0il Production Plant of Jjlin 0il Field has been rising in the last few years. It is mainly cont-ibuted to the ijetion of waler into the oil deposit. Whereas , the injetion of water has led to severe fouling and corrosion in waler injectionsystem. The fouing and corrosion mechanisms are studied. The severe fouling and corrosion problems have substantially been tackled by in-jection of the corrosion inhibitor, fouling inhibitor, bactericide，right formulation of chemicals and appropriate control of process parameters .Significant economic benefts have been achieved.Keywords: water injection system in oil field, fouling and corrosion, mechanisms, cause analysis , countermeasures ，economic benefit中國煤化工MHCNMHG