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題。
中國(guó)專利申請(qǐng)CN1417139A公開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)合作用的方法來控制污水回用過程中的腐蝕、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)合作用的方法來控制污水回用過程中的腐蝕、結(jié)垢和細(xì)菌生長(zhǎng)的問題，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)冷卻水處理方法，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)至少一種無磷緩蝕劑，所述無磷緩蝕劑為選自硫脲及其衍生物和含氮雜環(huán)化合物類吸附膜型緩蝕劑；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)加入至少一種聚氧乙烯型非離子表面活性劑。
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)明通過調(diào)節(jié)循環(huán)冷卻水的pH值，并和無磷阻垢緩蝕劑、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)明所述硫脲的衍生物選自甲基硫脲、乙基硫脲、二苯基硫脲、烯丙基硫脲、甲苯基硫脲；含氮雜環(huán)化合物選自五元含氮雜環(huán)化合物、六元含氮雜環(huán)化合物和含氮稠雜環(huán)化合物；五元含氮雜環(huán)化合物優(yōu)選自咪唑啉、2-甲基咪唑啉，六元含氮雜環(huán)化合物優(yōu)選自嗎啉、哌嗪、2-甲基哌嗪、I，4 二甲基哌嗪，含氮稠雜環(huán)化合物優(yōu)選自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、巰基苯并噻唑和烏洛托品。
本發(fā)明所述的含羧酸基的無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Ci_8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的濃度為80_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隹丐；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)明所述的聚氧乙烯型非離子表面活性劑選自長(zhǎng)鏈脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚；所述長(zhǎng)鏈脂肪醇聚氧乙烯醚優(yōu)選自通式為R3(DfcH2CH2O)^H的化合物，其中R3為C12 C18的烷基，η為8-40的自然數(shù)、優(yōu)選為8-35 ;具體例子 有平平加0-8 (C12 C18脂肪醇聚氧乙烯(8)醚)、平平加0-10 (C12 C18 脂肪醇聚氧乙烯(10)醚)、平平加0_15 (C12 C18脂肪醇聚氧乙烯(15)醚)、平平加0_20 (C12 C18脂肪醇聚氧乙烯(20)醚)、平平加0-30 (C12 C18脂肪醇聚氧乙烯(30)醚)。所述烷基酚聚氧乙烯醚優(yōu)選自通式為的化合物，其中R4為C8 C12的烷基、優(yōu)選為C8、C9、C12的烷基，η為3 30的自然數(shù)，更優(yōu)選自辛基酚聚氧乙烯(10 20)醚、壬基酚聚氧乙烯(10 20)醚和十二烷基酚聚氧乙烯(10 20)醚；具體的例子有op-3 (羊燒基酌■聚氧乙烯(3)醚)、op-6 (羊燒基酌■聚氧乙烯(6)醚)、op-10 (羊燒基酌■聚氧乙烯(10)醚)、op-20 (辛烷基酚聚氧乙烯(20)醚)、op-30 (辛烷基酚聚氧乙烯(30)醚)、 NP-4 (壬烷基酚聚氧乙烯(4)醚)、NP-6 (壬烷基酚聚氧乙烯(6)醚)、NP-10 (壬烷基酚聚氧乙烯(10)醚)、NP-21 (壬烷基酚聚氧乙烯(21)醚)、NP-30 (壬烷基酚聚氧乙烯(30)醚)。
本發(fā)明所述的非離子表面活性劑投加頻率為每月投加2-4次，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。可用常規(guī)方法制備本發(fā)明的無磷阻垢緩蝕劑，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，即可制得所需的無磷阻垢緩蝕劑。在無磷阻垢緩蝕劑的制備過程中，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，阻垢緩蝕劑為無磷藥劑，減少了細(xì)菌生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)源，采用非離子表面活性劑更有利于阻垢劑阻垢作用的發(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20mg/L。
具體實(shí)施方式
下面的實(shí)施例將有助于說明本發(fā)明，但不局限其范圍。
下述實(shí)施例中所用的平平加0-8、平平加0-10、平平加0-15、平平加0_20、平平加0-30均為上海凱美斯特水處理技術(shù)有限公司生產(chǎn)；所用的op-3、op-6、op-10、op-20、 op-30、NP-4、NP-6、NP-10、NP-21、NP-30均為淄博海杰化工有限公司生產(chǎn)。
下述實(shí)施例及對(duì)比例所用試驗(yàn)原水水質(zhì)見表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)冷卻水處理方法，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)至少一種無磷緩蝕齊IJ，所述無磷緩蝕劑為選自硫脲及其衍生物和含氮雜環(huán)化合物類吸附膜型緩蝕劑；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)加入至少一種聚氧乙烯型非離子表面活性劑；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 ο
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，其特征在于所述硫脲的衍生物選自甲基硫脲、乙基硫脲、二苯基硫脲、烯丙基硫脲、甲苯基硫脲；含氮雜環(huán)化合物選自五元含氮雜環(huán)化合物、六元含氮雜環(huán)化合物和含氮稠雜環(huán)化合物；五元含氮雜環(huán)化合物優(yōu)選自咪唑啉、2-甲基咪唑啉,六元含氮雜環(huán)化合物優(yōu)選自嗎啉、哌嗪、2-甲基哌嗪、1,4 二甲基哌嗪,含氮稠雜環(huán)化合物優(yōu)選自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、巰基苯并噻唑和烏洛托品。
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，其特征在于含羧酸基的無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，其特征在于所述聚氧乙烯型非離子表面活性劑選自長(zhǎng)鏈脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚；所述長(zhǎng)鏈脂肪醇聚氧乙烯醚優(yōu)選自通式為r3O和^ch3O 的化合物，其中R3為C12 C18的烷基，n為8-40的自然數(shù)、優(yōu)選為8-35 ;所述烷基酚聚氧乙烯醚優(yōu)選自通式為R—fCH *CH J0^Th的化合物，其中R4為C8 C12的烷基、優(yōu)選為C8、C9、C12的烷基，η為3 30的自然數(shù)，更優(yōu)選自辛基酚聚氧乙烯(10 20 )醚、壬基酚聚氧乙烯(10 20 )醚和十二烷基酚聚氧乙烯(10 20 )醚。
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的濃度為80-200mg/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。
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，其特征在于所述的非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)至少一種無磷緩蝕劑，所述無磷緩蝕劑為選自硫脲及其衍生物和含氮雜環(huán)化合物類吸附膜型緩蝕劑，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)加入至少一種聚氧乙烯型非離子表面活性劑。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)循環(huán)水的pH值，并和無磷阻垢緩蝕劑、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)的問題。
文檔編號(hào)C02F9/04GK103030230SQ20111029890
公開日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)明者華煒, 樓瓊慧, 周學(xué)勤, 傅迎春, 酈和生, 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