專利名稱：一種漏氨氮的循環(huán)冷卻水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含氨氮的循環(huán)冷卻水處理工藝，更具體地說(shuō)本發(fā)明涉及生產(chǎn)裝置發(fā)生泄漏、有氨氮進(jìn)入的循環(huán)冷卻水處理工藝。
背景技術(shù)：
通常煉油廠所用的原油含有含氮化合物，在原油精制的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含氨氮的物料流，裝置一旦發(fā)生泄漏，該物料流就不可避免地進(jìn)入了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)而形成了含氨氮的循環(huán)冷卻水。氨氮進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)就會(huì)使循環(huán)水的主要控制指標(biāo)pH值、N02_、NO3'化學(xué)耗氧量(COD)等分析數(shù)據(jù)嚴(yán)重超標(biāo)，由氨引起發(fā)生連鎖反應(yīng)致使循環(huán)冷卻水水質(zhì)惡化，造成換熱設(shè)備嚴(yán)重腐蝕、結(jié)垢、大量菌藻繁殖，使循環(huán)水水質(zhì)不穩(wěn)定，降低了換熱設(shè)備的熱交換能力、致使整個(gè)裝置能耗上升。運(yùn)行過(guò)程中要解決循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的緩蝕、阻垢和微生物及粘泥控制等問(wèn)題。
中國(guó)專利申請(qǐng)CN1417139A公開(kāi)了高氨氮含量的污水回用于循環(huán)冷卻水的方法， 該工藝加入堿、碳酸氫鹽、碳酸鹽來(lái)增加水中的結(jié)垢因子，并和阻垢緩蝕劑、殺菌劑聯(lián)合作用的方法來(lái)控制污水回用過(guò)程中的腐蝕、結(jié)垢和細(xì)菌生長(zhǎng)。與本發(fā)明的水質(zhì)、阻垢緩蝕劑及殺菌劑均不同。
中國(guó)專利申請(qǐng)CN1491907A公開(kāi)了一種復(fù)合阻垢緩蝕劑及其在含氨氮污水回用于循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用，其特點(diǎn)是在含氨氮的污水回用于循環(huán)冷卻水時(shí)，加入酸來(lái)控制水中 pH值至6. 5 8. 5，并和阻垢緩蝕劑、殺菌劑聯(lián)合作用的方法來(lái)控制污水回用過(guò)程中的腐蝕、結(jié)垢和細(xì)菌生長(zhǎng)的問(wèn)題，與本發(fā)明的水質(zhì)、處理工藝、阻垢緩蝕劑及殺菌劑均不同。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)裝置發(fā)生氨氮泄漏的循環(huán)冷卻水處理工藝，即本發(fā)明的方法適用于循環(huán)冷卻水中含有氨氮的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的處理。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種漏氨氮循環(huán)水處理方法，其包括以下步驟a)控制循環(huán)水的pH值在7. 5-9. O之間；b)加入阻垢緩蝕劑，所述阻垢緩蝕劑包含以下組分A)至少一種無(wú)磷緩蝕劑，所述無(wú)磷緩蝕劑為水溶性釩酸鹽和/或天然高分子聚合物；B)至少一種阻垢分散劑，所述阻垢分散劑為至少一種含羧酸基的無(wú)磷聚合物，C)鋅鹽； c)加入至少一種含溴殺菌劑；d)加入至少一種磺酸鹽型陰離子表面活性劑，其中天然高分子化合物選自單寧酸和木質(zhì)素類天然高分子化合物。
循環(huán)冷卻水中含有氨氮時(shí)，氨氮在冷卻塔中以氨氣的形式溢出系統(tǒng)，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的PH值降低，作為硝化菌的能量來(lái)源，循環(huán)水中的氨氮超標(biāo)將導(dǎo)致硝化菌大量生長(zhǎng)，系統(tǒng)的PH值也會(huì)進(jìn)一步降低，氨氮與銅可發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，對(duì)銅換熱器腐蝕影響較大，氨氮還可與循環(huán)水中的氧化型殺菌劑反應(yīng)，殺菌劑的大量消耗會(huì)使系統(tǒng)中微生物的生長(zhǎng)難以控制。 本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)冷卻水的pH值，并和無(wú)磷阻垢緩蝕劑、含溴殺菌劑和非離子表面活性劑聯(lián)合作用的方法來(lái)控制含氨氮的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的腐蝕、結(jié)垢和細(xì)菌生長(zhǎng) 問(wèn)題。
水質(zhì)不同時(shí)，對(duì)pH值的調(diào)節(jié)會(huì)略有不同，對(duì)于補(bǔ)水鈣硬度> 250mg/L的循環(huán)水、pH 值調(diào)節(jié)至7. 5 8. 0，對(duì)于補(bǔ)水鈣硬度100mg/L 250mg/L的循環(huán)水、pH值調(diào)節(jié)至8. O 8.5，對(duì)于補(bǔ)水鈣硬度< 100mg/L的循環(huán)水、pH值調(diào)節(jié)至8. 5 9. O。本發(fā)明優(yōu)選用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)循環(huán)水的PH值，所述堿性物質(zhì)優(yōu)選為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀中的至少一種。
本發(fā)明所述木質(zhì)素類天然高分子聚合物選自木質(zhì)素、木質(zhì)素磺酸鈉和木質(zhì)素磺酸鈣；所述釩酸鹽選自原釩酸鹽和偏釩酸鹽；所述釩酸鹽優(yōu)選自十二水原釩酸鈉或原釩酸鉀，偏釩酸鹽優(yōu)選自二水偏釩酸鈉、無(wú)水偏釩酸鈉和偏釩酸鉀。
本發(fā)明所述含羧酸基的無(wú)磷聚合物選自均聚物、二元共聚物和三元共聚物，優(yōu)選自聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酸、聚馬來(lái)酸酐、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯共聚物、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯/丙烯酸甲酯共聚物、馬來(lái)酸(酐)/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸酯/苯乙烯磺酸共聚物、馬來(lái)酸(酐)/烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸/烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸/乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/ 2 -甲基一 2’ 一丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺/ 2 —甲基一 2’ 一丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酸酯/ 2 —甲基一 2’ 一丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/馬來(lái)酸/ 2—甲基一 2’ 一丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物和丙烯酸/ 2 —丙烯酰胺基一 2—甲基丙膦酸/ 2-甲基一 2’ 一丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物；其中所述的丙烯酸酯優(yōu)選自丙烯酸CV8酯，更優(yōu)選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羥丙酯。
本發(fā)明所述的阻垢緩蝕劑中的鋅鹽選自硫酸鋅、氯化鋅和碳酸鋅，優(yōu)選硫酸鋅和氯化鋅。
相對(duì)于待處理水溶液總量各組分的有效濃度為組分A中釩酸鹽的使用濃度為 20-50mg/L，天然高分子聚合物的使用濃度為100-200mg/L，組分B的濃度為2_20mg/L，組分C的濃度以Zn2+計(jì)為O. 5-3. Omg/L。
本發(fā)明所述的殺菌劑為含溴殺菌劑選自次溴酸及其鹽、有機(jī)溴類殺菌劑和氯化溴，其中次溴酸鹽優(yōu)選自次溴酸鈉和次溴酸鈣；有機(jī)溴類殺菌劑優(yōu)選自2，2_ 二溴代-3-次氨基丙酰胺和1-溴-3-氯-5,5- 二甲基代乙內(nèi)酰脲。
本發(fā)明所述的含溴殺菌劑投加頻率為每2-3天投加I次，相對(duì)于待處理水溶液總量有效濃度為5-20 mg/L本發(fā)明所述的磺酸鹽型陰離子表面活性劑選自選自長(zhǎng)鏈烷基芳基磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽；優(yōu)選自C12 C18燒基苯磺酸鹽和碳原子數(shù)為C4 C8的雙燒基萘磺酸鹽；最優(yōu)選自十二烷基苯磺酸鈉、十四烷基苯磺酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉、4，8- 二丁基萘磺酸鈉、雙己基萘磺酸鈉、雙辛基萘磺酸鈉。本發(fā)明所述磺酸鹽型陰離子表面活性劑相對(duì)于待處理水溶液總量有效濃度為20-50 mg/L。
本發(fā)明b)步所述的的阻垢緩蝕劑可以以單劑的方 式加入，也可以先配制成復(fù)合阻垢緩蝕劑，再將復(fù)合阻垢緩蝕劑一次加入循環(huán)水中，優(yōu)選以后者的方式進(jìn)行?？捎贸Ｒ?guī)方法制備本發(fā)明的無(wú)磷阻垢緩蝕劑，各組分的加料次序并不重要，例如可以將組分A、B、C以及水按預(yù)定的比例混合，即可制得所需的無(wú)磷阻垢緩蝕劑。在無(wú)磷阻垢緩蝕劑的制備過(guò)程中，還可加入少量的酸(如稀硫酸、濃或稀鹽酸等)，以促進(jìn)鋅鹽、無(wú)磷緩蝕劑等的溶解，以盡快得到需要濃度的復(fù)合阻垢緩蝕劑的均一溶液。
本發(fā)明的漏氨氮循環(huán)水處理工藝的加料步驟可以依次按a)、b)和c)進(jìn)行，也可以按其他任一順序進(jìn)行a)_c)步，還可以同時(shí)進(jìn)行這三個(gè)步驟，優(yōu)選依次按步驟a)、b)和 c)進(jìn)行。
本發(fā)明的特點(diǎn)是適合各種硬度條件下的水質(zhì)，使用范圍廣，阻垢緩蝕劑為無(wú)磷藥劑，減少了細(xì)菌生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)源，采用陰離子表面活性劑更有利于阻垢劑的阻垢作用的發(fā)揮。
本發(fā)明的方法適用于生產(chǎn)裝置泄漏氨氮的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的循環(huán)冷卻水處理，其氨氮濃度一般不超過(guò)20mg/L。
具體實(shí)施方式
下面的實(shí)施例將有助于說(shuō)明本發(fā)明，但不局限其范圍。
下述實(shí)施例及對(duì)比例所用試驗(yàn)原水水質(zhì)見(jiàn)表I。
表I試驗(yàn)原水水質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種漏氨氮循環(huán)水處理方法，其包括以下步驟a)控制循環(huán)水的pH值在7. 5-9. O之間；b)加入阻垢緩蝕劑，所述阻垢緩蝕劑包含以下組分A)至少一種無(wú)磷緩蝕劑，所述無(wú)磷緩蝕劑為水溶性釩酸鹽和/或天然高分子聚合物；B)至少一種阻垢分散劑，所述阻垢分散劑為至少一種含羧酸基的無(wú)磷聚合物，C)鋅鹽；c)加入至少一種含溴殺菌劑；d)加入至少一種磺酸鹽型陰離子表面活性劑，其中天然高分子化合物選自單寧酸和木質(zhì)素類天然高分子化合物；優(yōu)選對(duì)于補(bǔ)水鈣硬度> 250mg/L的循環(huán)水、pH值調(diào)節(jié)至7. 5 8. O，對(duì)于補(bǔ)水鈣硬度100mg/L 250mg/L的循環(huán)水、pH值調(diào)節(jié)至8. O 8. 5，對(duì)于補(bǔ)水鈣硬度< 100mg/L的循環(huán)水、PH值調(diào)節(jié)至8. 5 9. O。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)水處理方法，其特征在于用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)循環(huán)水的pH值，所述堿性物質(zhì)優(yōu)選為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)水處理方法，其特征在于所述木質(zhì)素類天然高分子聚合物選自木質(zhì)素、木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣；所述釩酸鹽選自原釩酸鹽或偏釩酸鹽；所述釩酸鹽優(yōu)選自十二水原釩酸鈉和原釩酸鉀，偏釩酸鹽優(yōu)選自二水偏釩酸鈉、無(wú)水偏釩酸鈉和偏釩酸鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的循環(huán)水處理方法，其特征在于所述含羧酸基的無(wú)磷聚合物選自均聚物、二元共聚物和三元共聚物，優(yōu)選自聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酸、聚馬來(lái)酸酐、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯共聚物、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯/丙烯酸甲酯共聚物、馬來(lái)酸(酐)/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸酯/苯乙烯磺酸共聚物、馬來(lái)酸(酐)/烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸/烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸/乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/ 2 —甲基一 2’ 一丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺/2 —甲基一 2’ 一丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酸酯/ 2 —甲基一 2’ 一丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/馬來(lái)酸/ 2 —甲基一 2’ 一丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物和丙烯酸/ 2 一丙烯酰胺基一 2 -甲基丙膦酸/ 2 -甲基一 2’ 一丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物；其中所述的丙烯酸酯優(yōu)選自丙烯酸Ci_8酯，更優(yōu)選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羥丙酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的循環(huán)水處理方法，其特征在于所述鋅鹽為硫酸鋅或氯化鋅。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的循環(huán)水處理方法，其特征在于所述殺菌劑為含溴殺菌劑，選自次溴酸及其鹽、有機(jī)溴類殺菌劑和氯化溴，其中次溴酸鹽優(yōu)選自次溴酸鈉和次溴酸鈣；有機(jī)溴類殺菌劑優(yōu)選自2, 2- 二溴代-3-次氨基丙酰胺和1-溴-3-氯-5, 5- 二甲基代乙內(nèi)酰脲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的循環(huán)水處理方法，其特征在于所述磺酸鹽型陰離子表面活性劑選自長(zhǎng)鏈烷基芳基磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽；優(yōu)選自C12 C18烷基苯磺酸鹽和碳原子數(shù)為C4 C8的雙燒基萘磺酸鹽；最優(yōu)選自十二燒基苯磺酸鈉、十四燒基苯磺酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉、4，8- 二丁基萘磺酸鈉、雙己基萘磺酸鈉、雙辛基萘磺酸鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的循環(huán)水處理方法，其特征在于相對(duì)于待處理水溶液總量各組分的有效濃度為組分A中釩酸鹽的使用濃度為20-50mg/L，天然高分子聚合物的使用濃度為100-200mg/L，組分B的濃度為2_20mg/L，組分C的濃度以Zn2+計(jì)為O.5-3. Omg/L ο
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的循環(huán)水處理方法，其特征在于本發(fā)明所述的含溴殺菌劑投加頻率為每2-3天投加I次，相對(duì)于待處理水溶液總量有效濃度為5-20 mg/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的循環(huán)水處理方法，其特征在于本發(fā)明所述磺酸鹽型陰離子表面活性劑相對(duì)于待處理水溶液總量有效濃度為20-50 mg/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種漏氨氮循環(huán)水處理方法，其包括以下步驟a)控制循環(huán)水的pH值在7.5-9.0之間；b)加入阻垢緩蝕劑，所述阻垢緩蝕劑包含以下組分A)至少一種無(wú)磷緩蝕劑，所述無(wú)磷緩蝕劑為水溶性釩酸鹽和/或天然高分子聚合物，B)至少一種阻垢分散劑，所述阻垢分散劑為至少一種含羧酸基的無(wú)磷聚合物，C)鋅鹽；c)加入至少一種含溴殺菌劑；d)加入至少一種磺酸鹽型陰離子表面活性劑，其中天然高分子化合物選自單寧酸和木質(zhì)素類天然高分子化合物。本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)水的pH值，并和無(wú)磷阻垢緩蝕劑、含溴殺菌劑和非離子表面活性劑聯(lián)合作用的方法來(lái)控制泄漏氨氮循環(huán)水系統(tǒng)中的腐蝕、結(jié)垢和細(xì)菌生長(zhǎng)的問(wèn)題。
文檔編號(hào)C02F1/50GK103030226SQ20111029276
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者樓瓊慧, 華煒, 酈和生, 周學(xué)勤, 傅迎春, 李春麗, 秦會(huì)敏 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院