1　循环冷却水系统参数及水质

沧州大化聚海公司是生产聚氨酯材料甲苯二异氰酸酯(TDI)的新建单位,每年的设计产能为50kt/a,投产于2009年8月。其循环冷却水系统补充水的水源为沧州市东水厂供给的未经处理的黄河水。该水质随季节的变化比较明显,主要表现为浊度、硬度、电导率、菌数的变化。沧州大化原来的循环水系统的补充水过去始终是地下水,使用地表水尚属初次,因此对补充水水质的把握,选择合理的水质稳定剂配方,显得至关重要。故特此申请沧州市东水厂及山东电科院对黄河水水质进行了为期一年的水质测定,采用加权平均的统计方法将全年的水质进行了处理,得到以下水质参数,作为工艺选择的基础数据。

1.1　循环冷却水系统参数

TDI生产的主要工艺装置为水汽系统、原料气制造系统(天然气转化方法)、大压缩机变压吸附系统、二硝基甲苯(DNT)生产系统、间甲苯二胺(MTD)生产系统、TDI生产系统。以上装置均需要循环冷却水,沧州大化聚海公司的循环冷却水系统参数见表1。

表1　循环冷却水系统参数

项目

3-1

循环水量/(m·h)

管式换热器;水冷器材质是多金属相的,除了常见的不锈钢、碳钢外,还有极少数量铜镍合金材质。1.2　补充水质参数

循环冷却水系统补充水的水质和循环冷却水的系统参数、换热器的形式和材质是决定化学清洗配方和方案的重要条件,表2所示是经过全年测定并进行加权平均取值后的水质参数数值。

表2　经过全年测定并进行加权

平均取值后的水质参数

分析结果

分析项目

现场

pH浊度NTU

电导率/(μS·cm-1)

2+-1

ρ(Ca)(以CaCO3计)/(mg·L)2+1ρ(Mg)/(mg·L-)

-1总碱(以CaCO3计)/(mg·L)-1总硬(以CaCO3计)/(mg·L)-ρ(Cl)/(mg·L-1)2-1ρ(SO)/(mg·L-)4

2+2+-1ρ(Fe+Fe)/(mg·L)

浓缩2倍8.63.21640270.00

8.01.6820135.05102.39135.94237.44106.61127.990.52

271.90474.90213.20256.001.04

　　通过数值分析可以看出:该补充水(水源为黄河水)水质为中等硬度、中等碱度的水,为既具腐蚀性又具轻微结垢性的水质。针对该补充水的平均水质参数和化学清洗的要求,选择了低有机磷系复合配方。结合系统在相当一段时间内要进行冷态运行和环保排放的要求,选择低有机磷系复合配方的缓蚀阻垢剂作为运行时的主要水质稳定剂。

参数105002500200100～200250列管式、U型不锈钢、碳钢

保有水量/m3

3-1

最大补充水量/(m·h)

最大排污水量/(m·h)

3-1旁滤水量/(m·h)

3-1

2　化学清洗预膜方案

由于是新系统投入运行,着重考虑了化学清洗前的人工清理、水冲洗;后续的第一步是除油脱脂;第二步是除浮垢、浮锈;第三步是预膜钝化。

化学清洗、预膜结束,水质转换到位后,可视为冷态运行阶段。冷态运行与正常运行有一定区别,因此时基本无热负荷,基本无浓缩,水温低,腐蚀性

水冷器类型水冷器材质

　　在整个TDI生产工艺装置的循环冷却水系统中,换热系统的材质和换热形式是选择水质稳定和化学清洗预膜所要考虑的另一个重要因素。在整个装置中的主要换热设备的形式主要为列管式和U型