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[摘 要]本文主要针对在轻烃生产过程中，循环水系统在循环过程中，因水质问题，在运行设备及管线中大量结垢和严重腐蚀的现象，以及在夏季生产中，循环水温度偏高，影响轻烃装置生产的因素进行化学处理。在本文中，我们采取水池中加化学药剂：（预膜剂、灭藻剂、消泡剂、粘泥剥离剂、预膜剂等）的方法处理，使设备冷却水水温不超，促进了生产的顺利运行，又能在不污染环境的条件下，清除结垢、防止腐蚀现象的发生，达到完善循环水系统的目的，确保轻烃装置的平稳运行、生产参数优化、提高设备开机率和使用率。
[关键词]循环水用水标准 缓蚀剂 杀菌灭藻剂 酸 硬度 pH值 浊度 消泡剂 粘泥剥离剂 预膜剂
中图分类号：440 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0243-01
一、简介
油田天然气的轻烃回收以及液化天然气装置生产，近年来引进了许多新工艺、新技术、新设备，使生产工艺不断完善，科技含量逐年提高，因此，对循环水系统的要求也越来越高。但由于循环水质差，使得冷换设备和工艺管线循环过程中堵塞频繁，严重影响冷换设备的换热效果，影响了生产的平稳运行，以及产品收率。特别是在夏季，气温较高，冷水塔也不能起到有效降低水温的作用，因此，使得水温高达35～40℃，如果为了降温和改善水质，采用大水量置换方法，即浪费了水，又增加了生产成本，效果还不好。因此，改善循环水系统，已成为液化天然气装置生产亟需解决的关键问题。
二、站内循环水现状
目前，液化天然气装置生产中循环水系统采用的是半敞开式（流程图见图一），主要为运行设备及各冷换设备提供冷却介质，它是利用冷却塔开式空冷系统及补水系统对其进行换热。
1、冷却水在循环系统中不断循环使用，水的蒸发、浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，以及设备结构和材料等因素的综合作用，造成设备及工艺管线结垢腐蚀，使换热器传热效率及冷却塔效率下降，系统阻力增加，水泵的压差上升，流量减少，增加了生产能耗。
2、在夏季生产中，水温高达35-40℃，远远高于国标要求的在冷换过程中作为冷换介质的水不能高于25℃，为了提高冷换效果，只有通过增大溢流水量来达到降温目的，造成了水能的浪费； 3、夏季循环水中微生物的生长及繁殖，使装置冷换设备换热效果大大降低。
三、方案探讨和研究
针对河压站循环水系统存在的问题，对循环水处理方法进行探讨和研究，我们总结出适合河压站循环水系统运行中加药、水置换以及过滤相结合物理化学处理方法。对于腐蚀、结垢引起的换热效果差问题，如果采用物理化学方法，既能防止金属腐蚀问题，又能清除水垢。能够彻底解决管线不畅及堵塞问题，不仅如此，还可以杀死水中滋生的藻类和菌类，保持水质的稳定。特别是在夏季循环水蒸发和风吹损失量大，加上水的温度升高，水流变化，各种无机和有机物的不但浓缩，冷却塔和冷水池在室外受阳光照射、风吹雨淋；夏季水中菌藻微生物的大量滋生，使循环水的硬度、悬浮物、浊度及其它各种无机和有机物浓度会逐渐升高，使装置循环水质变坏，冷换设备换热效果降低，设备腐蚀加重，寿命缩短。因此，夏季对循环水进行物理化学处理势在必行。循环水系统物理化学清洗的原理是通过科学的清洗工艺及添加清洗药剂，对污垢产生渗透、分散、乳化、剥离、溶解等作用，使污垢最终被清理出设备。
1、加缓蚀阻垢剂
（1）缓蚀阻垢剂的作用机理：延缓水中氧化性物质与Fe接触腐蝕管线及设备，防止水中的Ca2+、Mg2+与CO32—、SO42—结合形成水垢，堵塞管线，引起生产事故。
（2）缓蚀阻垢剂的加药量：
缓蚀阻垢剂在加药时可分为两部分，即首次加药和运行加药。
在首次加药时，加药量为8.8kg/次；缓蚀阻垢剂只需每十天加一次，每次需3.6kg，按全年运行时间330天计算，共可用药118.8kg，并且缓蚀阻垢剂加药方式非常简便，只需直接加入泵入口，再进行循环即可。
2、加杀菌灭藻剂
（1）杀菌灭藻剂的作用机理：它可以杀死微生物菌类和藻类。
微生物对循环水主要有以下危害：
①水中的藻类进行光合作用，放出氯气，增加了水中溶解氧的含量，而溶解氧又与金属发生氧化反应，使设备严重腐蚀。反应释放出的能量又满足了细菌生命活动的需要，如此反复进行，使设备严重腐蚀，又使细菌大量繁殖，致使循环水形成恶性循环。
②藻大量繁殖能产生粘附性的代谢沉积物，如三氧化二铁、硫化铁等，这些生物粘泥的形成影响冷换设备的冷却效率，严重的可使管道被堵塞，以至停产。更有甚者产生垢下腐蚀，造成设备穿孔。
③冷却塔填料上，由于藻类生长，减少了水滴的分散能力，降低了冷却塔的冷却效果。同时，水中的藻类又是细菌的营养物，有利于细菌繁殖。
④许多菌类能在代谢过程中产生无机酸或有机酸，如硫化细菌能产生硫酸，硝化细菌能产生硝酸，这些酸对不同材质的设备都有腐蚀性。
⑤生物粘泥的大量淤积，在金属表面和电解质表面形成氧的分布不均，从而形成氧的浓差电池，造成设备腐蚀。还有微生物在极化作用和新陈代谢作用的过程中产生的腐蚀性物质，都将促进对设备的腐蚀。
（2）杀菌灭藻剂的加药量，可以根据水中微生物及藻类生长情况而定，由于加药过量可引起微生物和藻类的耐药性，因此考虑适量加入，能杀死微生物及藻类即可，不可长期加药，以防引起耐药性，因此，每月只需加1-2次，我们按15天加药一次，其一次加药量为3.52kg：
3、在水池中加二道隔离沉降墙过滤
在现有的水池中加二道过滤隔离沉降墙，并且在墙上部开孔。让返回的循环水中存在的淤泥、杂质、铁锈等进行沉降，经第一次沉降后的水进入第二道墙，让来不及沉降的淤泥、杂质、铁锈继续二次沉降，最后使比较清洁的水进入第三池，并且在第三个水池中加入上述两种药剂，以保持循环水的水质稳定，防止在循环过程中堵塞管线。
四、项目实施效果
1、加二道过滤隔离沉降墙工艺流程
在主水池中加了二道过滤隔离沉降墙，将水池一分为三，并且在墙上部开孔，将1、2、4作为沉降池，3作为清水池。让返回的循环水中存在的淤泥、杂质、铁锈等在沉降池中依次进行沉降，最后使比较清洁的水进入3号水池。由于3号水池中加入了缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂二种药剂，因此保证了循环水的水质稳定，有效的防止了在循环过程中堵塞管线。
2、投用了缓蚀阻垢剂，在往循环水中加药的同时，将设备冷却水出口改排污排放掉（淤泥、铁锈、软垢等等）。管线中无法清除的淤泥、铁锈、软垢等在循环返回水池后，采用人工方法清除。既保证了循环水的水质，又大大提高了换热效果，节约了水资源。生产参数优化、提高设备开机率。由于该系统实施后，有效的降低了夏季循环水的水温，2004年-2005年夏季没有采用过增大溢流水量来达到降温，二年中设备没有因油温过高、系统压力、温度超高而停工，特别在2005年，3#、4#螺杆氨压机油冷却器温度超高，无法正常开机，通过改造循环水流程使油温降低，保证了停运近二年的3#、4#螺杆氨压机正常运转。
[关键词]循环水用水标准 缓蚀剂 杀菌灭藻剂 酸 硬度 pH值 浊度 消泡剂 粘泥剥离剂 预膜剂
中图分类号：440 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0243-01
一、简介
油田天然气的轻烃回收以及液化天然气装置生产，近年来引进了许多新工艺、新技术、新设备，使生产工艺不断完善，科技含量逐年提高，因此，对循环水系统的要求也越来越高。但由于循环水质差，使得冷换设备和工艺管线循环过程中堵塞频繁，严重影响冷换设备的换热效果，影响了生产的平稳运行，以及产品收率。特别是在夏季，气温较高，冷水塔也不能起到有效降低水温的作用，因此，使得水温高达35～40℃，如果为了降温和改善水质，采用大水量置换方法，即浪费了水，又增加了生产成本，效果还不好。因此，改善循环水系统，已成为液化天然气装置生产亟需解决的关键问题。
二、站内循环水现状
目前，液化天然气装置生产中循环水系统采用的是半敞开式（流程图见图一），主要为运行设备及各冷换设备提供冷却介质，它是利用冷却塔开式空冷系统及补水系统对其进行换热。
1、冷却水在循环系统中不断循环使用，水的蒸发、浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，以及设备结构和材料等因素的综合作用，造成设备及工艺管线结垢腐蚀，使换热器传热效率及冷却塔效率下降，系统阻力增加，水泵的压差上升，流量减少，增加了生产能耗。
2、在夏季生产中，水温高达35-40℃，远远高于国标要求的在冷换过程中作为冷换介质的水不能高于25℃，为了提高冷换效果，只有通过增大溢流水量来达到降温目的，造成了水能的浪费； 3、夏季循环水中微生物的生长及繁殖，使装置冷换设备换热效果大大降低。
三、方案探讨和研究
针对河压站循环水系统存在的问题，对循环水处理方法进行探讨和研究，我们总结出适合河压站循环水系统运行中加药、水置换以及过滤相结合物理化学处理方法。对于腐蚀、结垢引起的换热效果差问题，如果采用物理化学方法，既能防止金属腐蚀问题，又能清除水垢。能够彻底解决管线不畅及堵塞问题，不仅如此，还可以杀死水中滋生的藻类和菌类，保持水质的稳定。特别是在夏季循环水蒸发和风吹损失量大，加上水的温度升高，水流变化，各种无机和有机物的不但浓缩，冷却塔和冷水池在室外受阳光照射、风吹雨淋；夏季水中菌藻微生物的大量滋生，使循环水的硬度、悬浮物、浊度及其它各种无机和有机物浓度会逐渐升高，使装置循环水质变坏，冷换设备换热效果降低，设备腐蚀加重，寿命缩短。因此，夏季对循环水进行物理化学处理势在必行。循环水系统物理化学清洗的原理是通过科学的清洗工艺及添加清洗药剂，对污垢产生渗透、分散、乳化、剥离、溶解等作用，使污垢最终被清理出设备。
1、加缓蚀阻垢剂
（1）缓蚀阻垢剂的作用机理：延缓水中氧化性物质与Fe接触腐蝕管线及设备，防止水中的Ca2+、Mg2+与CO32—、SO42—结合形成水垢，堵塞管线，引起生产事故。
（2）缓蚀阻垢剂的加药量：
缓蚀阻垢剂在加药时可分为两部分，即首次加药和运行加药。
在首次加药时，加药量为8.8kg/次；缓蚀阻垢剂只需每十天加一次，每次需3.6kg，按全年运行时间330天计算，共可用药118.8kg，并且缓蚀阻垢剂加药方式非常简便，只需直接加入泵入口，再进行循环即可。
2、加杀菌灭藻剂
（1）杀菌灭藻剂的作用机理：它可以杀死微生物菌类和藻类。
微生物对循环水主要有以下危害：
①水中的藻类进行光合作用，放出氯气，增加了水中溶解氧的含量，而溶解氧又与金属发生氧化反应，使设备严重腐蚀。反应释放出的能量又满足了细菌生命活动的需要，如此反复进行，使设备严重腐蚀，又使细菌大量繁殖，致使循环水形成恶性循环。
②藻大量繁殖能产生粘附性的代谢沉积物，如三氧化二铁、硫化铁等，这些生物粘泥的形成影响冷换设备的冷却效率，严重的可使管道被堵塞，以至停产。更有甚者产生垢下腐蚀，造成设备穿孔。
③冷却塔填料上，由于藻类生长，减少了水滴的分散能力，降低了冷却塔的冷却效果。同时，水中的藻类又是细菌的营养物，有利于细菌繁殖。
④许多菌类能在代谢过程中产生无机酸或有机酸，如硫化细菌能产生硫酸，硝化细菌能产生硝酸，这些酸对不同材质的设备都有腐蚀性。
⑤生物粘泥的大量淤积，在金属表面和电解质表面形成氧的分布不均，从而形成氧的浓差电池，造成设备腐蚀。还有微生物在极化作用和新陈代谢作用的过程中产生的腐蚀性物质，都将促进对设备的腐蚀。
（2）杀菌灭藻剂的加药量，可以根据水中微生物及藻类生长情况而定，由于加药过量可引起微生物和藻类的耐药性，因此考虑适量加入，能杀死微生物及藻类即可，不可长期加药，以防引起耐药性，因此，每月只需加1-2次，我们按15天加药一次，其一次加药量为3.52kg：
3、在水池中加二道隔离沉降墙过滤
在现有的水池中加二道过滤隔离沉降墙，并且在墙上部开孔。让返回的循环水中存在的淤泥、杂质、铁锈等进行沉降，经第一次沉降后的水进入第二道墙，让来不及沉降的淤泥、杂质、铁锈继续二次沉降，最后使比较清洁的水进入第三池，并且在第三个水池中加入上述两种药剂，以保持循环水的水质稳定，防止在循环过程中堵塞管线。
四、项目实施效果
1、加二道过滤隔离沉降墙工艺流程
在主水池中加了二道过滤隔离沉降墙，将水池一分为三，并且在墙上部开孔，将1、2、4作为沉降池，3作为清水池。让返回的循环水中存在的淤泥、杂质、铁锈等在沉降池中依次进行沉降，最后使比较清洁的水进入3号水池。由于3号水池中加入了缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂二种药剂，因此保证了循环水的水质稳定，有效的防止了在循环过程中堵塞管线。
2、投用了缓蚀阻垢剂，在往循环水中加药的同时，将设备冷却水出口改排污排放掉（淤泥、铁锈、软垢等等）。管线中无法清除的淤泥、铁锈、软垢等在循环返回水池后，采用人工方法清除。既保证了循环水的水质，又大大提高了换热效果，节约了水资源。生产参数优化、提高设备开机率。由于该系统实施后，有效的降低了夏季循环水的水温，2004年-2005年夏季没有采用过增大溢流水量来达到降温，二年中设备没有因油温过高、系统压力、温度超高而停工，特别在2005年，3#、4#螺杆氨压机油冷却器温度超高，无法正常开机，通过改造循环水流程使油温降低，保证了停运近二年的3#、4#螺杆氨压机正常运转。