◆昆明市兆冠環(huán)?？萍加邢薰尽?

【云南，昆明，玉溪，保山，昭通，楚雄，紅河，文山，普洱，版納，大理，保山，德宏，麗江，怒江，迪慶，臨滄】

滅藻劑、緩蝕阻垢劑、冷凝器除垢劑、換熱器除垢劑、空調(diào)除垢劑、鍋爐除垢劑、中央空調(diào)管道清洗、冷凝器清洗、重型空氣預(yù)熱器管路清洗、中央空調(diào)、蒸發(fā)式冷凝器、凝汽器、冷凝器、換熱器、鍋爐（包括導(dǎo)熱油爐）、大型化工企業(yè)的工藝管路清洗、鍋爐管道清洗、消泡劑、劑、滅藻劑、緩蝕劑、阻垢劑、清洗劑、除垢劑、緩蝕除垢劑、除垢緩蝕劑、阻垢緩蝕劑、氧化性滅藻劑、非氧化性滅藻劑、中央空調(diào)清洗、油煙管道清洗、換熱器、凝汽器、冷油器、油罐、工藝管線的化學(xué)清洗、物理清洗、及水處理工程

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ZGX系列全有機(jī)阻垢緩蝕劑

在煉油廠的應(yīng)用

工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是煉油企業(yè)生產(chǎn)的重要公用工程，良好的循環(huán)冷卻系統(tǒng)是企業(yè)生產(chǎn)裝置、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件之一。提高水處理技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命和裝置運(yùn)行周期是提高企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益的一條重要途徑。然而我國(guó)煉油行業(yè)的一些水系統(tǒng)目前使用的是較為傳統(tǒng)的配方和低效藥劑。為了擺脫這一現(xiàn)狀，煉油廠供排水車間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選用了南寧市兆冠環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的全有機(jī)緩蝕阻垢劑ZGX-100，從目前現(xiàn)場(chǎng)使用情況來(lái)看，該藥劑緩蝕、阻垢效果顯著。

1 循環(huán)水冷卻系統(tǒng)概況及補(bǔ)充水水質(zhì)狀況

煉油廠二循系統(tǒng)負(fù)責(zé)向Ⅱ催化、鉑重整、加氫、芳烴抽提、石蠟成型及二火炬生產(chǎn)裝置供水，換熱器主要材質(zhì)為碳鋼，其系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)見表1，補(bǔ)充水水質(zhì)分析數(shù)據(jù)見表2。煉油廠根據(jù)二循實(shí)際情況選用了全有機(jī)緩蝕阻垢劑ZGX-100，并對(duì)此進(jìn)行了性能試驗(yàn)。

表1 二循系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)

項(xiàng)目 單位 二循

循環(huán)水量 m3/h 5200

保有水量V m3 2500

溫差 ℃ 7.0

蒸發(fā)損失量E m3/h 45.5

風(fēng)吹損失D m3/h 5.0

排污量B m3/h 17.8～6.4

補(bǔ)水量M m3/h 68.8～56.9

濃縮倍數(shù)K / 3～5

表2 補(bǔ)充水分析數(shù)據(jù)

序號(hào) 項(xiàng)目 單位 補(bǔ)充水水質(zhì)

1 pH / 8.17

2 濁度 FTU ≤5.0

3 總硬度(以CaCO3計(jì)) mg/L 104.5

4 總堿度(以CaCO3計(jì)) mg/L 85.07

5 可溶性二氧化硅 mg/L 6.69

6 K+ mg/L 1.21

7 Na+ mg/L 11.9

8 Ca2+(以CaCO3計(jì)) mg/L 86.7

9 Cl－ mg/L 16.56

10 SO42－ mg/L 24.57

11 HCO3－ mg/L 77.07

12 CO32-(以CaCO3計(jì)) mg/L 8.00

13 電導(dǎo)率 μs/cm 235

2 試驗(yàn)部分(1)

2.1旋轉(zhuǎn)掛片試驗(yàn)

2.1.1試驗(yàn)條件

(1) 試片：20＃優(yōu)質(zhì)碳素鋼

(2) 試驗(yàn)用水：濃縮倍數(shù)N＝1（即新水）

(3) 物理參數(shù)：

旋轉(zhuǎn)速度：80～85r/min；試驗(yàn)溫度：50±1℃；試驗(yàn)時(shí)間：72h

2.1.2試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果見表3

試表3 旋轉(zhuǎn)掛片驗(yàn)結(jié)果

藥劑名稱 藥劑濃度(mg/L) 腐蝕率(mm/a) 試片表面狀況

ZGX-100 60 0.021 試片光亮,無(wú)明顯腐蝕

新水 / 1.985 腐蝕嚴(yán)重

試驗(yàn)結(jié)果表明：在這種水質(zhì)條件下，如不加緩蝕阻垢劑處理，腐蝕及結(jié)垢嚴(yán)重，而加全有機(jī)緩蝕阻垢劑 ZGX-100處理，腐蝕率僅為0.021mm/a，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于腐蝕率為 0.07mm/a的試驗(yàn)指標(biāo)，顯示出優(yōu)異的緩蝕和阻垢性能。

2.2靜態(tài)阻垢試驗(yàn)

靜態(tài)阻垢試驗(yàn)著重評(píng)價(jià)ZGX-100藥劑的阻垢性能，試驗(yàn)方法按中國(guó)石油化工總公司冷卻水分析和試驗(yàn)方法中的靜態(tài)阻垢評(píng)定試驗(yàn)方法。

2.2.1試驗(yàn)條件

(1) 多孔恒溫水浴鍋，滿足80±1℃的要求

(2) 刻度燒杯：1000mL

(3) 配制水水質(zhì)：用蒸餾水配制，配水水質(zhì)為Ca2+（以CaCO3計(jì)）濃度280.10mg/L， HCO3-（以CaCO3計(jì))堿度273.75mg/L。

(4) 濃縮倍數(shù)：N＝1.5。

2.2.2試驗(yàn)結(jié)果

表4 靜態(tài)阻垢試驗(yàn)結(jié)果

藥劑名稱 藥劑濃度(mg/L) 阻垢率%

ZGX-100 60 92.12

空白 / /

試驗(yàn)結(jié)果見表4。

結(jié)果顯示：在易結(jié)垢的水質(zhì)情況下，全有機(jī)緩蝕阻垢劑ZGX-100的阻垢率可高達(dá)92.12％，說(shuō)明ZGX-100具有優(yōu)異的阻垢效果。

2.3動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)

試驗(yàn)?zāi)康氖窃谟袀鳠崦鏃l件下，考察全有機(jī)緩蝕阻垢劑ZGX-100的緩蝕阻垢性能。

試驗(yàn)條件及結(jié)果試驗(yàn)條件及結(jié)果見表5

表5 動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)條件及結(jié)果

藥劑名稱 ZGX-100 腐蝕速度

0.029mm/a

粘附速度

4.32mcm

維持藥量 60mg/L

掛片材質(zhì) 碳 鋼

水質(zhì) 現(xiàn)場(chǎng)水

掛片時(shí)間 360h

濃縮倍數(shù) 4.5～5.5

從動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)可得到如下結(jié)果：

(1) ZGX-100具有優(yōu)異的緩蝕性能，掛片表面清潔，無(wú)點(diǎn)蝕和銹蝕，試管腐蝕速度0.029mm/a，達(dá)到很好級(jí)別。（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：S5001－83：很好 0～0.037mm/a，好0.037～0.070mm/a，可以允許0.070～0.093mm/a）

(2) ZGX-100阻垢性能強(qiáng)，在現(xiàn)場(chǎng)水條件，濃縮倍數(shù)4.5～5.5，其粘附速度4.32mcm，達(dá)到很好級(jí)別。（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：很好0～10mcm，好10～20mcm，可以允許20～30mcm。）

3 生產(chǎn)使用效果

煉油廠二循系統(tǒng)于2001年12月開始投用，不改變?cè)a(chǎn)工藝，不增加新材料，用全有機(jī)緩蝕阻垢劑ZGX-100替代原有配方。循環(huán)水質(zhì)數(shù)據(jù)始終保持在表6中的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)運(yùn)行。

在正常運(yùn)行中，循環(huán)水清澈，水面下無(wú)明顯菌藻滋生，涼水塔布水孔無(wú)堵塞現(xiàn)象，散熱良好。同時(shí)，我們?cè)谘h(huán)水場(chǎng)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表7。

表6 運(yùn)行中系統(tǒng)水水質(zhì)指標(biāo)

序號(hào) 項(xiàng)目 指標(biāo)

1 水溫 ≤8.0℃

2 含油 ≤10mg/L

3 COD ≤10mg/L

4 Ca2＋ 75mg/L≤Ca2+≤500mg/L

5 濁度 ≤20FTU

6 pH 8.0～9.0

7 藥劑濃度 5.5～6.5

8 異養(yǎng)菌總數(shù) ≤1.0×105個(gè)/mL

9 生物粘泥 ≤5mL/m3

10 濃縮倍數(shù) 3

表7 2002年和2003年現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

時(shí)間 腐蝕速率mm/a 粘附速率mcm

2002年1～2月 0.049 18.54

2002年3月 0.075 10.44

2002年4月 0.006 10.30

2002年5月 0.030 6.32

2003年7月 0.016 4.57

2003年9～10月 0.014 14.66

2003年11月 0.023 12.46

指標(biāo) 腐蝕速率≤0.100mm/a; 粘附速率≤20mcm

注：2002年6月～2003年6月因監(jiān)測(cè)換熱器維修、系統(tǒng)清洗預(yù)膜和藥劑短期更換等原因沒有采到相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，得以下結(jié)論：

⑴ ZGX-100緩蝕阻垢劑在我廠運(yùn)用近一年來(lái)，各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均達(dá)到并優(yōu)于國(guó)標(biāo)GBJ50-83、中石化總公司生產(chǎn)部有關(guān)規(guī)定的要求。2002年8月份大修期間，設(shè)備鑒定檢查，水相管束及封頭均無(wú)明顯的銹蝕、污垢發(fā)生，檢查的水冷器狀況明顯優(yōu)于國(guó)內(nèi)同類裝置同期檢修水平。

⑵ ZGX-100緩蝕阻垢劑在較惡劣條件下仍具有較好的緩蝕阻垢性能，使用這種藥劑處理后的水所形成的污垢極其疏松，這樣既不影響傳熱，而且便于清洗。

4 機(jī)理分析

全有機(jī)緩蝕阻垢劑ZGX-100配方中起阻垢作用的主要是有機(jī)膦酸鹽和有機(jī)膦酸酯，它們通過(guò)晶格畸變、螯合作用、分散作用和低劑量效應(yīng)達(dá)到阻垢的目的。碳酸鈣是結(jié)晶體，它的成長(zhǎng)是按照嚴(yán)格順序，由帶正電荷的Ca2+與帶負(fù)電荷的CO32—相撞才能彼此結(jié)合，并按一定的方向成長(zhǎng)。在水中加入有機(jī)膦酸鹽和有機(jī)膦酸酯后，它們會(huì)吸附到碳酸鈣晶體的活性增長(zhǎng)點(diǎn)上與Ca2+螯合，抑制晶格向一定的方向成長(zhǎng)，因此使 晶格歪曲而長(zhǎng)不大，也就是說(shuō)晶格被有機(jī)膦酸等表面去活劑的分子包圍而失去活性。這也是產(chǎn)生臨界效應(yīng)的機(jī)理，同樣，這種效應(yīng)也可以阻止其它晶體的沉淀。另外，部分吸附在晶格上的化合物，隨著晶體增長(zhǎng)被卷入晶格中，使碳酸鈣晶格發(fā)生錯(cuò)位，在垢層中形成一些空洞，分子與分子間相互作用減少，使硬垢變軟而易于消除，從而達(dá)到阻垢的目的。

全有機(jī)緩蝕阻垢劑ZGX-100配方中起緩蝕作用的主要是Zn2+，當(dāng)腐蝕發(fā)生時(shí)，陰極區(qū)高pH值區(qū)域，Zn2+迅速沉積成膜達(dá)到緩蝕的目的。同時(shí)它與有機(jī)膦酸鹽、有機(jī)膦酸酯和磺酸共聚物之間存在“協(xié)同效應(yīng)”?；撬峁簿畚镉兄械姆€(wěn)鋅能力，而有機(jī)膦酸鹽在金屬表面形成的沉積、吸附則起到補(bǔ)膜的作用，因此形成配方優(yōu)良的緩蝕性能。

全有機(jī)緩蝕阻垢劑ZGX-100配方中多元共聚物為丙烯酸/磺酸鹽共聚物具有獨(dú)特性能，能與各組份協(xié)同作用，提高配方的緩蝕、 阻垢性能。它具有以下幾大特點(diǎn)：

(1)非常高的“鈣容忍度”；

(2)對(duì)磷酸鈣垢有較好的抑制作用；

(3)良好的抗粘泥能力；

(4)對(duì)腐蝕產(chǎn)物氧化鐵具有好的分散能力；

(5)很強(qiáng)的穩(wěn)鋅能力，使堿性介質(zhì)中Zn2+濃度大大提高，增強(qiáng)了配方的緩蝕性能。

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