循环水系统全生命周期处理技术

  [中国石化报 2025-06-04]
  技术背景
  在循环水系统运行过程中，水分蒸发、空气与水的热质交换及物料泄漏等，会致使循环水水质恶化，进而引发腐蚀、结垢、黏泥滋生三大核心问题，严重影响生产装置的稳定、长周期、高效运行，亟须有效的循环水处理技术。
  攻关历程
  循环水被称为“企业血液”。北化院科研团队自上世纪90年代起便开启了循环水处理技术的研究，成功开发出覆盖清洗、预膜、冷态运行、正常工况、异常工况等环节的循环水系统全生命周期处理技术。
  在清洗预膜技术研发方面，科研团队针对检修清洗后水冷器存放阶段的保护及循环水系统开车时初始腐蚀的控制等难题，研制出新型快速高效预膜剂，开发出以沉淀膜型无磷缓蚀剂为核心的不停车清洗技术，提出在中高硬水质下采用无磷/低磷配方基础投加替代高磷高锌专用预膜剂、在中低硬水质下使用锌盐+聚羧酸无磷预膜剂，形成了一套完整的循环水绿色清洗预膜技术。
  面对污水高比例回用时的腐蚀、微生物控制难题，他们深入探究水质对腐蚀和结垢的影响，成功发现两者之间的规律，弥补了腐蚀结垢经验公式只能定性判断的不足；锁定水质稳定的关键因子，提出保持金属表面洁净的循环水处理原则；基于构效关系研究，设计出含有缓蚀和阻垢性能官能团的分子，合成性能优异的新型无磷缓蚀单剂；建立共聚物浓度分析方法，攻克无磷药剂浓度监控难题，形成污水高比例回用的无磷低磷药剂及全流程工业应用方案。
  此外，他们还深入剖析不同补水水质在高浓缩倍数运行时的循环水处理难题，开发了稳磷稳锌及抗氧化性能优良的共聚物、阻垢缓蚀效果优异的配方，形成了高硬高碱高浓缩倍数循环水处理等技术，支撑“十条龙”项目“炼油企业节水减排成套技术攻关”和“化工装置节水减排成套技术开发”顺利出龙。
  针对物料泄漏引起的水质恶化、微生物繁殖失控、腐蚀加重问题，他们还开发了系列缓蚀技术、微生物控制技术、油分散及黏泥剥离技术，成功解决物料泄漏且浓缩倍数大于4时的循环水处理难题。
  此外，北化院科研团队积极推动技术标准化进程，牵头起草了《循环水处理效果监控方法》国家标准和企业标准，有力推动了我国循环水处理技术的进步。
  应用效果
  目前，该技术已在镇海炼化、燕山石化、茂名石化等10余家企业实现工业应用，有效保障了生产装置的长周期稳定运行，为“双碳”目标的实现提供了关键技术支撑。