◆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、長周期、滿負荷運轉(zhuǎn)的必要條件之一。提高水處理技術(shù)水平，實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能，延長設(shè)備使用壽命和裝置運行周期是提高企業(yè)整體經(jīng)濟效益的一條重要途徑。然而我國煉油行業(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)場實際情況選用了南寧市兆冠環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的全有機緩蝕阻垢劑ZGX-100，從目前現(xiàn)場使用情況來看，該藥劑緩蝕、阻垢效果顯著。
1 循環(huán)水冷卻系統(tǒng)概況及補充水水質(zhì)狀況
煉油廠二循系統(tǒng)負責向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)的運行參數(shù)見表1，補充水水質(zhì)分析數(shù)據(jù)見表2。煉油廠根據(jù)二循實際情況選用了全有機緩蝕阻垢劑ZGX-100，并對此進行了性能試驗。
表1 二循系統(tǒng)運行參數(shù)
項目 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
補水量M m3/h 68.8～56.9
濃縮倍數(shù)K / 3～5
表2 補充水分析數(shù)據(jù)
序號 項目 單位 補充水水質(zhì)
1 pH / 8.17
2 濁度 FTU ≤5.0
3 總硬度(以CaCO3計) mg/L 104.5
4 總堿度(以CaCO3計) 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) 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) mg/L 8.00
13 電導(dǎo)率 μs/cm 235
2 試驗部分(1)
2.1旋轉(zhuǎn)掛片試驗
2.1.1試驗條件
(1) 試片：20＃優(yōu)質(zhì)碳素鋼
(2) 試驗用水：濃縮倍數(shù)N＝1（即新水）
(3) 物理參數(shù)：
旋轉(zhuǎn)速度：80～85r/min；試驗溫度：50±1℃；試驗時間：72h
2.1.2試驗結(jié)果
試驗結(jié)果見表3
試表3 旋轉(zhuǎn)掛片驗結(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,無明顯腐蝕
新水 / 1.985 腐蝕嚴重
試驗結(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)垢嚴重，而加全有機緩蝕阻垢劑 ZGX-100處理，腐蝕率僅為0.021mm/a，遠遠小于腐蝕率為 0.07mm/a的試驗指標，顯示出優(yōu)異的緩蝕和阻垢性能。
2.2靜態(tài)阻垢試驗
靜態(tài)阻垢試驗著重評價ZGX-100藥劑的阻垢性能，試驗方法按中國石油化工總公司冷卻水分析和試驗方法中的靜態(tài)阻垢評定試驗方法。
2.2.1試驗條件
(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）濃度280.10mg/L， HCO3-（以CaCO3計)堿度273.75mg/L。
(4) 濃縮倍數(shù)：N＝1.5。
2.2.2試驗結(jié)果
表4 靜態(tài)阻垢試驗結(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，全有機緩蝕阻垢劑ZGX-100的阻垢率可高達92.12％，說明ZGX-100具有優(yōu)異的阻垢效果。
2.3動態(tài)模擬試驗
試驗?zāi)康氖窃谟袀鳠崦鏃l件下，考察全有機緩蝕阻垢劑ZGX-100的緩蝕阻垢性能。
試驗條件及結(jié)果試驗條件及結(jié)果見表5
表5 動態(tài)模擬試驗條件及結(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)場水
掛片時間 360h
濃縮倍數(shù) 4.5～5.5
從動態(tài)模擬試驗可得到如下結(jié)果：
(1) ZGX-100具有優(yōu)異的緩蝕性能，掛片表面清潔，無點蝕和銹蝕，試管腐蝕速度0.029mm/a，達到很好級別。（國家標準：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，在現(xiàn)場水條件，濃縮倍數(shù)4.5～5.5，其粘附速度4.32mcm，達到很好級別。（國家標準：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，不改變原生產(chǎn)工藝，不增加新材料，用全有機緩蝕阻垢劑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)運行。
在正常運行中，循環(huán)水清澈，水面下無明顯菌藻滋生，涼水塔布水孔無堵塞現(xiàn)象，散熱良好。同時，我們在循環(huán)水場進行了監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)見表7。
表6 運行中系統(tǒng)水水質(zhì)指標
序號 項目 指標
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/mL
9 生物粘泥 ≤5mL/m3
10 濃縮倍數(shù) 3
表7 2002年和2003年現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)
時間 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 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)場監(jiān)測數(shù)據(jù)。
根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，得以下結(jié)論：
⑴ ZGX-100緩蝕阻垢劑在我廠運用近一年來，各項運行指標和監(jiān)測數(shù)據(jù)均達到并優(yōu)于國標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明顯的銹蝕、污垢發(fā)生，檢查的水冷器狀況明顯優(yōu)于國內(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 機理分析
全有機緩蝕阻垢劑ZGX-100配方中起阻垢作用的主要是有機膦酸鹽和有機膦酸酯，它們通過晶格畸變、螯合作用、分散作用和低劑量效應(yīng)達到阻垢的目的。碳酸鈣是結(jié)晶體，它的成長是按照嚴格順序，由帶正電荷的Ca2+與帶負電荷的CO32—相撞才能彼此結(jié)合，并按一定的方向成長。在水中加入有機膦酸鹽和有機膦酸酯后，它們會吸附到碳酸鈣晶體的活性增長點上與Ca2+螯合，抑制晶格向一定的方向成長，因此使 晶格歪曲而長不大，也就是說晶格被有機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，隨著晶體增長被卷入晶格中，使碳酸鈣晶格發(fā)生錯位，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，從而達到阻垢的目的。
全有機緩蝕阻垢劑ZGX-100配方中起緩蝕作用的主要是Zn2+，當腐蝕發(fā)生時，陰極區(qū)高pH值區(qū)域，Zn2+迅速沉積成膜達到緩蝕的目的。同時它與有機膦酸鹽、有機膦酸酯和磺酸共聚物之間存在“協(xié)同效應(yīng)”?；撬峁簿畚镉兄械姆€(wěn)鋅能力，而有機膦酸鹽在金屬表面形成的沉積、吸附則起到補膜的作用，因此形成配方優(yōu)良的緩蝕性能。
全有機緩蝕阻垢劑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：
(1)非常高的“鈣容忍度”；
(2)對磷酸鈣垢有較好的抑制作用；
(3)良好的抗粘泥能力；
(4)對腐蝕產(chǎn)物氧化鐵具有好的分散能力；
(5)很強的穩(wěn)鋅能力，使堿性介質(zhì)中Zn2+濃度大大提高，增強了配方的緩蝕性能。
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