專利名稱：一種煉油循環(huán)水系統(tǒng)換熱器快速查漏方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煉油循環(huán)水系統(tǒng)快速查漏方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煉油廠循環(huán)水系統(tǒng)中的水冷換熱器，負擔著煉廠所有生產(chǎn)裝置的換熱冷卻，因裝置長周期運轉(zhuǎn)和高硫原油的煉制，換熱器時常因腐蝕而發(fā)生泄漏，一旦發(fā)生泄漏，會使循環(huán)水富營養(yǎng)化，COD值增加，微生物繁殖及大量滋生粘泥，輕則因補水量增加而造成水資源大量浪費，重則導(dǎo)致同一系統(tǒng)內(nèi)其它水冷設(shè)備腐蝕，影響換熱效果，給生產(chǎn)帶來嚴重的安全隱患。循環(huán)水系統(tǒng)的油料泄漏在國內(nèi)石化行業(yè)中是一個普遍存在的問題，因此在泄漏發(fā)生時需盡快查漏，找到泄漏發(fā)生的換熱器，以便及時切換、搶修。
水中油含量分析方法很多，主要有紅外光度法，其基本原理是先用萃取劑萃取水中的油類物質(zhì)，利用油類物質(zhì)的C-H振動在波數(shù)2800～3030CM-1處的特征吸收，水中油的濃度與其吸光值成正比。該法具有較好的準確性，已被納入國家標準；紫外光度法，其原理是油品中所含的芳香類化合物和具有共軛體系的物質(zhì)在紫外光區(qū)有特征吸收，其吸光值與油濃度成正比；螢光光度法，其原理是將水中石油類物質(zhì)萃取，其萃取液在紫外線照射下產(chǎn)生熒光，當水中油含量較低時，熒光強度與含油量成正比，該法靈敏度高，選擇性好，但不同油種中所含熒光物質(zhì)不同，故測定相同濃度的不同油種時，可能測定值不同。重量法，其原理是先用萃取劑從經(jīng)酸化后的廢水中萃取油類，將萃取劑蒸發(fā)后，稱取其重量，從而測得廢水中萃取物的總量。該法操作復(fù)雜，靈敏度低；比濁法，該法原理是在互不相溶的水和油體系中，加入一定量既能溶于水又能溶于油的可溶性物質(zhì)，形成比較穩(wěn)定的乳濁體系，在油含量較低時，溶液濁度大小與油含量成正比。該法重復(fù)性和準確性都較查差；有些儀器公司還推出了在線分析儀，但這些方法只能測定出水中油的濃度，不能測得水中油品的組成，無法確定是何種油品引起的泄漏，無法找到泄漏發(fā)生的換熱器，就一套配有上百臺水冷換熱器的循環(huán)水系統(tǒng)而言，即使測出了循環(huán)水中泄漏油的濃度，也很難查出泄漏的源頭(發(fā)生泄漏的換熱器)，仍解決不了阻止泄漏的問題；同時，發(fā)生泄漏時，水中油濃度往往很低，需用大量有機溶劑萃取、富集，單次分析時間很長，這不僅浪費了寶貴的切換、搶修時間，而且大量的有機溶劑會造成環(huán)境污染發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種煉油循環(huán)水系統(tǒng)換熱器快速查漏方法，既快速簡便、避免了環(huán)境污染，又縮短了分析時間，并用泄漏油的特征譜圖來判斷發(fā)生泄漏的換熱器，以提高查漏速度，及早發(fā)現(xiàn)并處理水冷器的泄漏，避免對整個系統(tǒng)水質(zhì)的影響，從而提高水冷器的傳熱效果，節(jié)約水耗與物料的消耗。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種煉油循環(huán)水系統(tǒng)換熱器快速查漏方法，其特征在于步驟依次為將煉油循環(huán)水系統(tǒng)中的換熱器根據(jù)該段換熱器中的介質(zhì)建立起對應(yīng)的特征譜圖；然后對煉油循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水進行檢測，分析獲得循環(huán)水的分析結(jié)果譜圖；將循環(huán)水的分析結(jié)果譜圖與換熱器的特征譜圖進行比較分析，根據(jù)各自的特征譜圖進行排查，從而能找到發(fā)生泄漏的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏范圍。
有益的是，我們可采用紫外光度法獲得的結(jié)果或紅外光度法獲得的結(jié)果，但是優(yōu)選氣相色譜分析獲得的譜圖，它對循環(huán)水樣品中的泄漏油進行萃取和預(yù)富集后，在氣相色譜進樣器中直接熱解吸，用氣相色譜法檢測解吸物，獲得油品的烴分布圖，以此判斷發(fā)生泄漏換熱器介質(zhì)為何種油品(汽、煤、柴)，快速方便，經(jīng)濟省力。
有益的是，上述的循環(huán)水進行檢測采用萃取法，優(yōu)選使用固相微萃取法如采用PDMS-100固相微萃取頭，通過石英纖維頭表面涂澤的高分子層對循環(huán)水樣品中的泄漏油進行萃取和預(yù)富集，快速方便，經(jīng)濟省力，避免了環(huán)境污染，縮短了分析時間。
有益的是，上述的特征譜圖進行比較分析采用正構(gòu)烷烴的譜圖特征和出峰的碳數(shù)范圍來判斷發(fā)生泄漏的換熱器，對大多數(shù)換熱器而言，不同換熱器介質(zhì)的烴分布圖有較大的區(qū)別，通過收集不同換熱器介質(zhì)的烴分布圖，比較泄漏油與各換熱器中介質(zhì)的正構(gòu)烷烴色譜圖特征，出峰的碳數(shù)范圍能比較容易地判斷出發(fā)生泄漏的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏范圍。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于所建立的分析方法簡便、快速、準確，具有良好的線性(相關(guān)系數(shù)為0.9171～0.9180)；最低檢測限達5.6～33ug/l，完全滿足循環(huán)水查漏檢測的要求，重復(fù)測定的相對偏差小于6％，該方法可用于石化系統(tǒng)判斷發(fā)生泄漏的換熱器介質(zhì)為何種油品(汽、煤、柴)；且對大多數(shù)特征譜圖有明顯區(qū)別的換熱器而言，可通過比較泄漏油與各換熱器中介質(zhì)的正構(gòu)烷烴色譜圖特征，出峰的碳數(shù)范圍來判斷發(fā)生泄漏的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏范圍，避免了環(huán)境污染，縮短了分析時間，以提高查漏速度，及早發(fā)現(xiàn)并處理水冷器的泄漏，避免對整個系統(tǒng)水質(zhì)的影響，從而提高水冷器的傳熱效果，節(jié)約水耗與物料的消耗。


圖1為三常WC106液-液萃取和固相微萃取色譜對照圖；圖2為典型汽、煤、柴介質(zhì)色譜圖對照；圖3不同換熱器中柴油介質(zhì)色譜圖對照；圖4為5月30日I套循環(huán)水泄漏油色譜圖；圖5為9月3日、4日I套循環(huán)水泄漏油色譜圖比較。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
圖1，XHS00102.D為液—液萃取后直接進樣所獲得的色譜流出圖，圖中HS00028.D為固相微萃取后得到的色譜流出圖；由以上2個譜圖對照，可以認為采用固相微萃取進行循環(huán)水中泄漏油品的檢測，其結(jié)果與液—液萃取基本符，所以SUPELCO公司生產(chǎn)的PDMS-100固相微萃取頭可以用來檢測循環(huán)水，對樣品進行萃取，然后送氣相色譜進行脫附分析。
圖2中上、中、下依次分別為典型汽、煤、柴油介質(zhì)色譜流出圖，比較發(fā)現(xiàn)，不同油品(汽、煤、柴油)的正構(gòu)烷烴色譜分布圖有明顯區(qū)別，因此，可根據(jù)測得的循環(huán)水中泄漏油烴分布范圍，初步判定循環(huán)水中泄漏油的油種(汽、煤、柴油)，從而縮小已泄漏換熱器的查找范圍。
圖3為不同水冷換熱器中柴油介質(zhì)的色譜流出圖，發(fā)現(xiàn)多數(shù)有明顯不同，易于區(qū)別，但實驗也發(fā)現(xiàn)有部分柴油介質(zhì)譜圖接近，尤其在水冷換熱器泄漏量少，循環(huán)水中泄漏油濃度低的情況下，難以明確區(qū)分。
實施例子12004年5月30日，煉油廠的I套循環(huán)水濁度超標，懷疑發(fā)生物料泄漏，接到通知后，實驗人員立刻赴現(xiàn)場采集循環(huán)水樣，分別用液—液萃取和固相微萃取對泄漏樣品進行分析，結(jié)果見圖4。
圖4中XHS00228.D為為液—液萃取后直接進樣所獲得的色譜流出圖，PDMS0122.D為固相微萃取后得到的色譜流出圖；在同樣條件下測定nC5～nC38標準樣品，根據(jù)保留時間可知液—液萃取測得的烴分布范圍為C16～C34，主要分布在C19～C29；由固相微萃取測得的烴分布范圍為C17～C34，主要分布在C19～C29，可見液—液萃取與固相微萃取的測定結(jié)果基本相符，由碳數(shù)分布可初步判斷該次泄漏可能為柴油、蠟油等較重的油品。已掌握的循環(huán)水場與生產(chǎn)裝置的關(guān)系見表3表1 循環(huán)水場與生產(chǎn)裝置關(guān)系圖

根據(jù)上表，查找與I套循環(huán)水場有關(guān)的生產(chǎn)裝置水冷換熱器介質(zhì)色譜圖，比較泄漏油色譜圖與各有關(guān)水冷換熱器介質(zhì)色譜圖，發(fā)現(xiàn)I套常減壓E116-3介質(zhì)色譜圖與泄漏油基本相符，因此判斷是該臺換熱器發(fā)生泄漏，切除該臺換熱器后，循環(huán)水中含油量不再上升，并開始緩慢下降。
實施例子29月3日I套循環(huán)發(fā)生的泄漏，采用以上方法，查找到焦化冷105發(fā)生泄漏，但換熱器切換后，循環(huán)水中油含量仍居高不下，當時大家懷疑其它的換熱器又發(fā)生泄漏了，9月4日繼續(xù)采樣分析，見圖5。
圖5中XHS00105為9月3日I套循環(huán)水泄漏油色譜圖，XHS00106為9月4日I套循環(huán)水泄漏油色譜圖，比較發(fā)現(xiàn)9月3日與4日泄漏油色譜圖完全一致，屬于同一油品，排除了其它換熱器發(fā)生泄漏的可能，經(jīng)分析、判斷，懷疑可能是由于3日焦化冷105換熱器泄漏時，管壁被嚴重污染，導(dǎo)致了循環(huán)水中油濃度居高不下，因此馬上進行管壁清洗，清洗后，水中油含量明顯下降，為解決問題爭取了時間。
當然，本實施方式也可以采用其他分析方法獲得譜圖，其基本原理就是將換熱器的介質(zhì)特征峰譜圖作為其身份的“指紋”，然后檢測循環(huán)水，獲得其對應(yīng)的譜圖，進行分析對比，再根據(jù)煉油廠的生產(chǎn)工藝路線，至少能比較有效地、快捷地、科學地排除出一部分換熱器，常常是能很快地確認某一段的換熱器出現(xiàn)泄漏。
本發(fā)明的實施例子僅僅就最佳的實施方式做了詳實的說明，不能理解為對本發(fā)明請求保護范圍的限制，凡是在這基礎(chǔ)上的進一步改進或采用等同的技術(shù)手段替換，均是本發(fā)明請求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種煉油循環(huán)水系統(tǒng)換熱器快速查漏方法，其特征在于步驟依次為a)將煉油循環(huán)水系統(tǒng)中的換熱器根據(jù)該段換熱中的介質(zhì)建立起對應(yīng)的特征譜圖；b)然后對煉油循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水進行檢測，分析獲得循環(huán)水的分析結(jié)果譜圖；c)將循環(huán)水的分析結(jié)果譜圖與換熱器的特征譜圖進行比較分析，根據(jù)各自譜圖上的特征進行排查，從而將找到泄漏的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的查漏方法，其特征在于所述的譜圖可以采用氣相色譜分析獲得的譜圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的查漏方法，其特征在于所述的循環(huán)水進行檢測采用萃取法。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的查漏方法，其特征在于所述的萃取法采用固相微萃取法。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的查漏方法，其特征在于所述的固相微萃取法采用PDMS-100固相微萃取頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的查漏方法，其特征在于所述的特征譜圖進行比較分析采用正構(gòu)烷烴的譜圖特征和出峰的碳數(shù)范圍來判斷發(fā)生泄漏的換熱器。
全文摘要
一種煉油循環(huán)水系統(tǒng)換熱器快速查漏方法，其特征在于步驟依次為將煉油循環(huán)水系統(tǒng)中的換熱器根據(jù)該段換熱中的介質(zhì)建立起對應(yīng)的特征譜圖；然后對煉油循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水進行檢測，分析獲得循環(huán)水的分析結(jié)果譜圖；將循環(huán)水的分析結(jié)果譜圖與換熱器的特征譜圖進行比較分析，根據(jù)各自譜圖上的特征進行排查，從而將找到泄露的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏范圍，其快速簡便、避免了環(huán)境污染，縮短了分析時間，并用泄漏油的特征譜圖來判斷發(fā)生泄漏的換熱器，以提高查漏速度，及早發(fā)現(xiàn)并處理水冷器的泄漏，避免對整個系統(tǒng)水質(zhì)的影響，從而提高水冷器的傳熱效果，節(jié)約水耗與物料的消耗，適合在煉油循環(huán)水系統(tǒng)上推廣應(yīng)用。
文檔編號G01N30/02GK1769851SQ20041006796
公開日2006年5月10日 申請日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月4日
發(fā)明者馬競濤, 陸文瓊, 李天金 申請人:中國石化鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司