化工装置循环水腐蚀率高的原因与对策

刘文杰

摘 要：苯乙烯装置循环水系统的实际运行状态较差，表现在循环水腐蚀率高，浊度高，排污量大，水温偏高，药剂使用量大，而浓缩倍数低等问题。针对情况分析合理的原因，并制定相应的措施，达到降低循环水腐蚀率的目的。

关键词：循环水;腐蚀;降低

青岛海湾化学有限公司苯乙烯装置于2018年1月份投产并于当月产出合格产品。但循环水系统的实际运行状态与设计状态相差较大，主要表现在循环水腐蚀率高，浊度高，排污量大，水温偏高，药剂使用量大，而浓缩倍数低等问题。设计循环水工艺设计指标：浊度<10mg/L，总铁<1mg/L，余氯0.2～1.0mg/L。氯離子≤300mg/L，钙硬度40～180mg/L，总碱度100～350mg/L。且与公司要求要体现公司精湛的工艺质量水平，树立绿色、环保、节约型公司的要求相悖。厂内现状循环水腐蚀率较高，导致浊度高，排污量大补水量大，药剂使用量大。

1 现场情况

使用挂片观测循环水腐蚀现象，肉眼可见，检测腐蚀率高达0.3mm/a。腐蚀性较高，长期对装置设备和管线造成腐蚀破坏。循环水水浑浊，颜色有锈红色，检测数据浊度在20mg/L以上，Fe含量高达6mg/L。不得不加大排污置换，排污量达到50t/h，从而也增大了补水量。循环水的电导率并不高，浓缩倍数不到1.2，所以补水量和加药量较高，造成损失。

2 分析原因

①操作人员执行工艺不严，加药量不均;②供水设备和管道材质问题，补水增压泵和管线材质为碳钢，海淡水在进入循环水前就已经造成腐蚀。根据检测，海淡水补水至循环水时Fe含量高于2mg/L，严重影响循环水水质;③海淡水补水水质差，海水淡化处理的水为氯含量高，但是钙镁离子低，为软水，为防止水腐蚀需要补充大量碱钙和缓蚀剂;④工艺凝液补水水质差，凝液中Fe含量极低，但是碱度和钙硬度也低，循环水池可以补充碱钙调整水质;⑤循环水管道冲洗不彻底，循环水旁滤过滤器为两组四个重力式无阀过滤器，由于设计不够精确，达不到自动过滤冲洗的效果，循环水系统初期水冲洗不彻底，残留铁锈泥沙粘泥等进一步加重了循环水浊度，长期造成垢下腐蚀;⑥工艺凝液补水量过大，装置工艺凝液设计全部排入循环水进行利用，没有其他流程，为了控制循环水量不得不增大排污，造成浓缩倍数低，加药量增加，水质难于控制造成腐蚀性高。且凝液温度较高，对循环水降低温度不利;⑦环境温度差别大，调查2019年2-6月份循环水厂附近的环境温度，发现循环水腐蚀率与环境温度无直接关联;⑧分析过程存在误差，获取腐蚀率专业检测机构对样品的多次重复分析数据后得，腐蚀率的分析数值结果均在允许误差范围之内。

3 根据主要原因实施对策

3.1 海淡水水质差

更换为自来水，更换不锈钢材质增压泵及PE供水管道。海淡水补水中Fe含量有明显的降低，检测Fe含量降至1mg/L以下。循环水腐蚀率由原来的0.3 （mm/a）降为0.0863（mm/a），循环水水质有所改善，但是没有彻底解决。

3.2 循环水旁滤器工作不正常

①通过旁滤器强制对循环水进行置换工作，使整改循环水浊度下降，减少粘泥形成垢下腐蚀;②制定操作法规定每天进行一次手动强制反冲洗，以出水不浑浊为标准，保证过滤效果正常。

3.3 工艺凝液补入循环水量大，更改凝液排放流程

与电厂和氯乙烯厂合作，将苯储罐之后的冷凝水管道输送至热电厂（距离450m），冷凝水与热电厂的脱盐水（常温，220t/h）通过板式换热器进行换热。然后将换热之后的冷凝水输送至氯乙烯装置北侧循环水站（距离400m，高度差10m）。（若此凝液输送回苯乙烯循环水站，距离大约1000m）。流程更改后凝液补循环水流量可以根据需要进行调整。

4 实施后效果

①经过实施策略后，循环水各项指标都有所改善。循环水清澈浊度降低到8mg/L，浓缩倍速提高到3-5倍之间，添加药剂消耗减半，污水排放由50t/h降到15t/h，腐蚀率由0.3mm/a降至0.015mm/a，符合国标要求;②循环水经过改造后中控分析报表显示，经过改造后，除余氯指标外，其他各项循环水指标均达标。

5 经济效益分析

改善后循环水腐蚀率明显降低，减少装置设备腐蚀，延长使用寿命。夏季循环水温度较原来降低，降低了风机降温的成本，也更有利于苯乙烯装置生产，对苯乙烯装置换热器具有更好的换热效果，增大了苯乙烯操作弹性。

6 对于措施的进一步巩固：

①根据工艺凝液流程变化的要求，对《工艺技术规程》进行修订，确保工艺文件的适宜性和指导作用;②对操作人员相关内容培训，指导现场操作人员进行循环水药剂的添加、旁滤器强制反冲洗操作，并纳入《岗位操作法》;③根据现场整治措施，严格控制加药量，优化强制反冲洗措施，循环水药剂添加量已作为具体的考核要求;④现场实施措施的过程中，及时调整过程中产生误差，做到最优化。