聚丙烯循環水水質惡化分析及處理措施

顧鳳琴，祁　濤（中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川　750021）

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聚丙烯循環水水質惡化分析及處理措施

顧鳳琴，祁濤
（中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川750021）

摘要：本文介紹寧夏石化公司煉油聚丙烯裝置循環水發生惡化的情況，通過水質分析，初步判斷裝置有泄漏，進一步排查換熱器后，發現聚丙烯汽提塔塔頂冷凝器E-701存在丙烯泄漏。針對上述情況，采取了換熱器隔離堵漏、系統殺菌剝離、在線獨立清洗等措施，最終使循環水水質逐漸恢復了正常。

關鍵詞：聚丙烯；循環水；水質惡化；殺菌剝離

寧夏石化公司煉油聚丙烯裝置聚合設計規模為100 kt/a，擠壓造粒機16 t/h，裝置總共有27臺循環水冷卻器，其中聚合反應有15臺冷卻器，擠壓造粒單元有12臺冷卻器。聚丙烯循環水場采⒚的間接式敞開循環冷卻方式，包括監測換熱器、加藥系統和旁濾器設施。

1　存在問題

1.1水質惡化表觀

表1　殺菌劑投加增大

2012年1月聚丙烯裝置投產以來，循環水供給正常，使⒚量為2 000 m3/h～2 300 m3/h，水質控制良好，直至2015年12月中旬，循環水水質發生惡化，塔池水面泡沫、黏泥及懸浮物較多，水質渾濁，殺菌劑消耗量增大（見表1）。

1.2水質分析數據

從質檢中心2015年全年循環水水質監測數據分析上來看（見表2），12月中旬濁度及異養菌指標發生了較大變化，但10月異養菌指標就已經有上升趨勢，12月底接近上限。可見，10月聚丙烯裝置可能已經有微量泄漏，但水質變化并沒有引起技術服務人員重視，殺菌仍按常規進行，直至12月異養菌大幅繁殖，生物黏泥已無法控制。

1.3聚丙烯換熱器排查情況

12中旬循環水水質發生惡化后，技術服務人員協同車間技術員逐一排查聚丙烯27臺換熱器，最后發現循環水高位末端的丙烯精制系統丙烯輕組分汽提塔的塔頂冷凝器E-701存在泄漏，同時循環丙烯冷凝器E-301結堵嚴重，基本無換熱，已經影響到丙烯收率（注：泄漏腐蝕原因較為復雜，本文在這里不做重點分析）。

E-701是丙烯精制系統丙烯輕組分汽提塔的塔頂冷凝器，結構為固定管板換熱器，換熱面積161 m2，換熱管506根，材質為09MnD低溫鋼。E-701正常運行過程中丙烯55℃，壓力2.18 MPa，液位控制在50%左右，冷卻后溫度在24℃左右，而泄漏時的E-701液位無法維持，冷卻后丙烯溫度上漲至40℃，打開E-701循環水放空閥，存在異味（丙烯）。隔離拆檢E-701后，發現管束㈦擋板焊縫處有5處漏點，證明裝置有泄漏的初步判斷是準確的。E-301是冷卻回收丙烯的冷卻器，正常運行時循環水進出口溫差在6℃左右，丙烯進氣溫度45℃，冷后溫度在26℃左右，正常運行液位不低于50%。此時，E-301丙烯冷卻后溫度為32℃，丙烯冷卻后無液位。說明黏性污泥嚴重污堵E-301管束，換熱失效。

表2　2015年循環水水質主要監測數據

表3　各階段藥劑⒚量表

2　處理措施

針對塔頂冷凝器E-701泄漏所造成的微生物黏泥污染，以及循環丙烯冷凝器E-301發生污堵影響生產工藝的情況，采取了泄漏源切除、系統殺菌剝離、E-301在線注入殺菌劑、E-301在線獨立清洗等一系列處理措施［1，2］。

2.1消除泄漏源

將查找出的泄漏設備E-701立即從系統中切出、消漏，及時避免污染其他換熱設備和整個循環水系統。2．2殺菌剝離

（1）對整個循環水場實施強化殺菌剝離，外包服務人員全程跟蹤監測，本次殺菌剝離共投加藥劑量（見表3）。

（2）實施E-301獨立循環，在線殺菌剝離。對整個循環水系統強化殺菌剝離后，再次對高位末端換熱效果最差的E-301進行針對性的獨立殺菌剝離（見圖1）。同時向E-301循環水入口通入壓縮氮氣進行攪動，增加循環水入口壓力。每次攪動時間10 min，反復開關進氣閥門，同時開關循環水出口閥門進行憋壓、放壓，增加攪動效果，間歇性操作2 d時間。本次獨立殺菌剝離加藥（見表4）。

圖1　流程圖

表4　獨立殺菌剝離藥劑⒚量表

3　效果

3．1清洗剝離效果

通過整體、獨立投加殺菌劑、剝離劑后，塔池循環水濁度不斷上升并蓄積了大量的褐色泡沫，水體顏色發黑，其中漂浮著較多懸浮物，說明系統微生物黏泥逐步被殺死脫落。同時裝置上E-301的運行參數得到了逐步改善（見表5、表6）。

圖2　濁度

表5　循環水水質的前后對比

表6　工藝參數對比

3.2殺菌剝離指標

殺菌剝離完成后，系統實施了排污置換，盡快恢復正常運行。各項水質指標逐步恢復到正常水平，濁度逐步降至30 NTU以下，在殺菌劑投加量平穩的前提下，余氯含量能夠維持在0.2 mg/L左右，細菌數從剝離期間96 000個/毫升下降至最低30 000個/毫升。

系統從1月1日開始采取了清洗剝離措施，濁度大幅度上升，后經排污置換，13 d后逐步恢復正常（見圖2）。剝離期間余氯波動大，后期逐步穩定在0.2 mg/L左右（見圖3）。

異養菌數剝離期間高達90 000個，完成殺菌剝離并排污置換，逐步降低（見圖4）。

總之，經過煉油廠及加藥服務商近一個月的努力，第二循環水水質逐步恢復了正常，各項指標穩定達標，聚丙烯裝置各換熱器工藝參數已恢復正常。

圖3　余氯

圖4　細菌數

4　結語

本次聚丙烯循環水水質惡化不是偶然事件，是一個教訓、一個警示。從分析數據來看水質的惡化過程是逐漸的，若設備漏點排查再及時些、殺菌措施再得當些，就不會發生因循環水水質差造成聚丙烯生產受影響的后果。所以，要想杜絕裝置泄漏對循環水水質的影響，就必須抓泄漏源頭，完善冷換設備臺帳，定期（每月一次）檢查，監測溫差、壓力、ORP，排查異常情況，同時密切監測循環水各類水質指標波動，積極采取相應加藥措施。

參考文獻：

［1］孔令鵬.循環水水質惡化原因分析及解決措施［J］.氮肥技術，2012，33（3）：29-31.

［2］薛昌剛，劉加合，呂高志，等.循環水處理系統水質惡化分析及對策［J］.河南電力，2012，（3）：58-61.

The deterioration of the quality of circulating water analysis and treatment measures about the polypropylene device

GU Fengqin，QI Tao
（PetroChina Ningxia Petrochemical Company，Yinchuan Ningxia 750021，China）

Abstract:This paper expounded the polypropylene plant in Ningxia petrochemical company circulating water quality deterioration.Through the analysis of water quality，a preliminary judgment device had a leak.After further explored the heat exchanger，we found that the polypropylene stripper overhead condenser E-701 was propylene leakage.According to the above，used the heat exchanger isolation plugging，system sterilization stripping，online independent measures such as cleaning，eventually made the water quality of circulating water gradually returned to normal.

Key words：polypropylene；circulating water；water quality deterioration；sterilization stripping

中圖分類號：TQ085.1

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5285（2016）05-0145-04

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.05.038

*收稿日期：2016－04-10

作者簡介：顧鳳琴，工程師，就職于中國石油寧夏石化公司質量安環處，郵箱：fqgu-nx01@petrochina.com.cn。