一种处理循环冷却水的方法技术

本发明专利技术涉及循环冷却水处理领域，公开了一种处理循环冷却水的方法。所述方法包括：采用新鲜水作为空气预冷系统的冷却水，并往空气预冷系统中投加第一药剂；将空气预冷系统的出水作为循环冷却水系统的补水，并往循环冷却水系统的补水中投加第二药剂；所述新鲜水的钙离子浓度与总碱度之和不大于100mg/L；所述第一药剂包括丙烯酸与2‑甲基‑2'‑丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物、锌盐以及有机膦酸。本发明专利技术通过改变新鲜水的补水点及阻垢缓蚀成分的合理投加，解决了空气预冷系统和循环冷却水系统的结垢和腐蚀问题，同时药剂的投加量较低，特别有利于节约生产成本。

A Method of Treating Circulating Cooling Water

The invention relates to the field of circulating cooling water treatment, and discloses a method for treating circulating cooling water. The method includes: using fresh water as cooling water of air precooling system and adding the first reagent to air precooling system; using the effluent of air precooling system as supplementary water of circulating cooling water system and adding the second reagent to supplementary water of circulating cooling water system; the calcium ion concentration and total alkalinity of the fresh water are not more than 100 mg/L; and the first reagent includes C. Copolymers of oleic acid with 2 methyl 2'acrylamide propane sulfonic acid, zinc salts and organic phosphonic acid. The invention solves the scaling and corrosion problems of the air precooling system and the circulating cooling water system by changing the filling point of fresh water and the reasonable addition of scale and corrosion inhibiting ingredients. At the same time, the dosage of the reagent is low, which is especially beneficial to saving the production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种处理循环冷却水的方法
本专利技术涉及循环冷却水处理领域，具体地，涉及一种处理循环冷却水的方法。
技术介绍
在石油化工行业中，常采用水来冷却工艺介质，冷却水系统有直流冷却水系统和循环冷却水系统，直流冷却水系统的冷却水仅仅换热一次就被排放掉，耗水量大不符合国情，而循环冷却水系统，可以实现冷却水的循环利用，大大节约了新鲜水的用量，因此被广泛采纳。现如今应用较多的是敞开式循环冷却水系统，冷却水与热介质换热后，回到冷却塔与空气换热后温度降低，再回到工艺系统中与热介质换热，如此循环往复，在冷却水与空气换热过程中，会被蒸发损失一部分水，导致水中各种矿物质和离子含量被不断浓缩，为了维持各种矿物质和离子含量稳定在某一个定值上，必须对系统补充一定量的新鲜水，并排出一定量的浓缩水。随着浓缩倍数的增加，循环冷却水中存在各种腐蚀性离子以及结垢性离子，不断被浓缩，导致这些离子更容易在换热管壁沉积，更容易使换热设备腐蚀，因此需要在循环冷却水中投加阻垢剂和缓蚀剂以减轻阻垢和腐蚀问题。在煤化工行业中，采用空分装置制备氧气和氮气，空分装置的空气预冷系统通常采用循环冷却水作为换热介质，空气预冷系统配备有水冷塔、空冷塔、冷冻机组、冷冻水泵等，其典型的工艺流程如下：循环冷却水出水分两路，一路进入空冷塔中部与下段的高温空气进行换热，空气得到初步冷却，循环水换热后从塔底流出回到循环冷却水系统；另一路循环水先进入水冷塔与污氮气进行吹脱热交换后，水温降至12-15℃，pH值升高到9以上，然后再经冷冻机组冷却，水温继续降至5-8℃，最后冷冻水流经空冷塔上段与空气换热后回到循环冷却水系统。运行一段时间后，发现水冷塔的分布器、填料以及管线结垢严重，另外冷冻水泵出口管线以及泵体内也结垢严重，影响正常生产。由于循环冷却水在空气预冷系统中进一步浓缩，且温度降低更容易结垢，因此原先的循环冷却水处理方法不适用于这种系统。目前对于这种循环冷却水低温结垢现象，所采取的方法有：降低循环冷却水的浓缩倍数、直接采用直流冷却水、采用加酸降低循环水的碱度以减轻结垢风险。这些方法都有一定的效果，但是从节水、环保和经济性等角度考虑，上述方法都不太经济、环保。《空冷系统低温结垢问题的快速处理及运行效果》(陈英等，深冷技术，2004(6):35-37)提出将循环水池的补水部分转移至水冷塔，在水冷塔增补一次水，降低低温区循环水浓缩倍数和pH值，抑制低温结垢的速度，同时采用低浓缩倍数运行方案；《空分装置中预冷系统水冷器结垢原因分析及其技改方案》(孙润录，云南化工，2009，36(5):66-69)提出空冷塔、氨冷却器及水冷塔上部补充一次新鲜水，同时在氨冷却器进口增加了两台静电除垢仪，目的是改善一次新鲜水经空冷塔蒸发后偏于结垢的趋势。上述方法采用的补水均为中等硬度中等碱度水质，结垢和腐蚀均较容易控制，但是对于低硬低碱水质，采用上述方法就难以满足。《空分系统低温垢研究及新型水处理技术的应用》(何好启，广州化工，2014，42(14):189-191)中开发了一种复合型阻垢缓蚀剂：主要有羧酸盐-磺酸盐-非离子聚合物，羧酸盐，膦酸盐、锌盐等复配组成，其使用浓度在40mg/L以上。该文献为了解决低温结垢问题，在常用缓蚀阻垢配方基础上复配一种新型药剂，但是药剂投加浓度大(40-80mg/L)，不经济。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种处理循环冷却水的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种处理循环冷却水的方法，该方法包括：采用新鲜水作为空气预冷系统的冷却水，并往空气预冷系统中投加第一药剂；将空气预冷系统的出水作为循环冷却水系统的补水，并往循环冷却水系统中投加第二药剂，其中，新鲜水的钙离子浓度与总碱度之和不大于100mg/L；所述第一药剂包括丙烯酸与2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物、锌盐以及有机膦酸，所述共聚物的投加量为1.5-2.5mg/L，所述锌盐以锌离子计的投加量为0.4-0.7mg/L，所述有机膦酸的投加量为0.6-1.6mg/L；所述第二药剂与第一药剂相同或不同。通过上述技术方案，使得空气预冷系统和循环冷却水系统的结垢和腐蚀问题得以解决，且药剂投加量低。本专利技术提供的处理循环冷却水的方法将循环冷却水的补水由集水池处补水改为由空分装置的空气预冷系统处补水，对于循环冷却水系统来说，虽然补水进入循环冷却水系统之前经过了一系列流程，补水稍被浓缩，但仍能够满足循环冷却水的要求，再配合适当缓蚀阻垢剂的投加，改善了结垢和腐蚀的问题；对于空气预冷系统来说，采用新鲜水作为冷却水，空气预冷系统的低温结垢问题也更容易控制，投加低浓度的阻垢缓蚀成分即可达到理想的缓蚀阻垢效果。另外，使用过的冷却水作为补水进入到循环冷却水系统中，被再次循环利用，可节约大量新鲜水。此外，本专利技术的专利技术人发现，两步投加药剂特别有利于改善腐蚀问题，而将药剂(或缓蚀阻垢剂)一步投加则达不到理想的效果，还会造成不必要的浪费。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术中，在未做相关说明的情况下，锌盐的投加量以锌离子计，磷酸盐或聚磷酸盐的投加量以PO43-计。本专利技术提供的处理循环冷却水的方法包括：采用新鲜水作为空气预冷系统的冷却水，并往空气预冷系统中投加第一药剂；将空气预冷系统的出水作为循环冷却水系统的补水，并往循环冷却水系统中投加第二药剂，其中，新鲜水的钙离子浓度和总碱度之和不大于100mg/L(例如50-100mg/L)；所述第一药剂包括(为)丙烯酸与2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物、锌盐以及有机膦酸，所述共聚物的投加量为1.5-2.5mg/L(优选为1.6-2.4mg/L)，所述锌盐以锌离子计的投加量为0.4-0.7mg/L(优选为0.45-0.65mg/L)，所述有机膦酸的投加量为0.6-1.6mg/L(优选为0.8-1.4mg/L)；所述第二药剂与第一药剂相同或不同。本专利技术中，总碱度和钙离子浓度均以CaCO3计，总碱度参照标准GB/T15451-2006测得；Ca2+浓度参照标准GB/T6910-2006测得。本专利技术中，所述丙烯酸与2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物为本领域常见的由丙烯酸单体和2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸单体形成的共聚物，一般地，所述共聚物在30℃时的极限粘数为0.055-0.1dl/g。本专利技术中，所述锌盐可以为本领域常见的各种水溶性锌盐，只要添加至水中后能够产生Zn2+即可，优选地，所述锌盐为硫酸锌和/或氯化锌。本专利技术中，所述有机膦酸是指膦酸基团直接与碳原子相连的化合物，可以为本领域常规使用的各种有利于阻垢和缓蚀的有机膦酸型物质，但优选情况下，所述有机膦酸选自羟基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、羟基膦酸基乙酸(HPAA)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMPS)、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMPA)和甘氨酸二甲叉膦酸(GDMP)中的一种或多种。更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理循环冷却水的方法，其特征在于，该方法包括：采用新鲜水作为空气预冷系统的冷却水，并往空气预冷系统中投加第一药剂；将空气预冷系统的出水作为循环冷却水系统的补水，并往循环冷却水系统中投加第二药剂，其中，新鲜水的钙离子浓度与总碱度之和不大于100mg/L；所述第一药剂包括丙烯酸与2‑甲基‑2'‑丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物、锌盐以及有机膦酸，所述共聚物的投加量为1.5‑2.5mg/L，所述锌盐以锌离子计的投加量为0.4‑0.7mg/L，所述有机膦酸的投加量为0.6‑1.6mg/L；所述第二药剂与第一药剂相同或不同。

【技术特征摘要】
1.一种处理循环冷却水的方法，其特征在于，该方法包括：采用新鲜水作为空气预冷系统的冷却水，并往空气预冷系统中投加第一药剂；将空气预冷系统的出水作为循环冷却水系统的补水，并往循环冷却水系统中投加第二药剂，其中，新鲜水的钙离子浓度与总碱度之和不大于100mg/L；所述第一药剂包括丙烯酸与2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物、锌盐以及有机膦酸，所述共聚物的投加量为1.5-2.5mg/L，所述锌盐以锌离子计的投加量为0.4-0.7mg/L，所述有机膦酸的投加量为0.6-1.6mg/L；所述第二药剂与第一药剂相同或不同。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述共聚物的投加量为1.6-2.4mg/L，所述锌盐以锌离子计的投加量为0.45-0.65mg/L，所述有机膦酸的投加量为0.8-1.4mg/L。3.根据权利要求1所述的方法，其中，第一药剂与第二药剂的投加量之和不大于9mg/L。4.根据权利要求1或3所述的方法，其中，第一药剂与第二药剂的投加量之和不小于4.5mg/L。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼琼慧，郦和生，秦会敏，谢文州，吴颖，王洪英，张春原，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11