[发明专利]一种处理循环冷却水的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。