循环冷却水处理设计.docx

石油化工循环冷却水处理设计
南京扬子石油化工设计工程有限责任公司(210048)
摘要循环冷却水在循环使用的过程中,往往在系统中产生结垢、腐蚀和生物粘泥。循环冷却水处理的任务是消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥的危害,使系统安全可靠地运行。结合扬子石化南京溶剂有限责任公司的循环冷却水处理设计的工程实例,具体说明。
关键词循环冷却水处理设计
一、工程概况
扬子石化南京溶剂有限责任公司是扬子石油化工公司投资建设的工厂,生产原料为13万吨/年重整抽余油,(80%正己烷)、#溶剂油、#。,,1999年12月正式投产运行。
循环冷却水系统为敞开式,设计规模3000m3/h。、温度33℃;、温度43℃。
二、循环冷却水处理流程、工艺参数及设备介绍
循环冷却水处理流程是根据循环冷却水水质标准、补充水水质指标、浓缩倍数、热交换设备对污垢热阻值和腐蚀率的要求,考虑保护环境、节约用水、水质稳定、经济合理,同时吸取成功的运行经验,通过技术经济比较后确定。
循环冷却水系统划分为1个主流程和旁流水处理系统、加药系统、菌藻处理系统、加酸系统、监测换热系统共5个相关系统,5个相关系统即为循环冷却水处理内容,参见图1。
图 1 循环冷却水系统工艺流程示意图
1. 主流程
由生产给水管道供应的生产给水通过补充水管道进入冷却塔集水池,通过循环水泵加压后进入循环冷却给水管道,供应工艺装置区、罐区的生产冷却用水。循环冷却回水则通过循环冷却回水管道返回循环水站,经冷却塔的配水系统均匀分布后,在冷却塔内自上而下进行气水换热降温,冷却后进入冷却塔集水池,再通过循环水泵加压供出。如此循环往复。
2. 浓缩倍数的确定
浓缩倍数是循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度之比值。敞开式循环冷却水系统在运行过程中有蒸发、风吹、渗漏、排污四种水量损失,这四种水量损失的总和由补充水补给。系统运行平衡时,补充水带入系统的盐量等于损失水量带出系统的盐量,而且,蒸发损失并不带走盐量,即:
因此,
式中——浓缩倍数;
——循环冷却水的含盐浓度();
——补充水的含盐浓度();
——补充水量();
——蒸发损失水量();
——风吹损失水量();
——渗漏损失水量();
——排污水量()。
为了控制结垢,应使循环冷却水的碳酸盐硬度小于极限碳酸盐硬度。当补充水的含盐浓度不变,如果不加限制地降低浓缩倍数即通过增加排污水量和补充水量的方式降低循环冷却水的含盐浓度,虽然可以有效地控制结垢,但是既不经济,也不合理。
以循环冷却水量10000m3/h、水温差10℃为基准,~,分别计算系统的排污水量、补充水量,详见表1。
表1 系统不同浓缩倍数的排污水量和补充水量表
浓缩倍数(N)
计算项目








循环冷却水量
(m3/h)
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
水温差(Dt)
(℃)
10
10
10
10
10
10
10
10
排污水量(Qb)
(m3/h)








补充水量(Qm)
(m3/h)








排污水量(Qb)占循环冷却水量的百分比(%)








补充水量(Qm)占循环冷却水量的百分比(%)








~,排污水量、补充水量的减少趋势明显,~。可见,适当提高浓缩倍数,可以降低排污水量、补充水量。但是,如果过高地提高浓缩倍数(>4),不仅节水效果有限,而且使循环冷却水的硬度、碱度、氯离子(Cl-)的浓度过高,水的结垢倾向大大增加,腐蚀性大为增强,极大地提高了水质稳定处理的难度,阻垢缓蚀剂的投加量亦很大。综合考虑,。
3. 旁流水处理系统
循环冷却水在循环过程中,由于受到污染(包括空气带入的灰尘、粉尘等悬浮固体物,换热设备的渗漏