全有机缓蚀阻垢剂配方的改进

1、11全有机缓蚀阻垢剂配方的改进摘要 :一般全有机缓蚀阻垢剂不适应高钙 、 高碱 、 高氯离子的循环冷却水 。 添加了有机膦羧酸 、 磺酸共聚 物等的全有机缓蚀阻垢剂可以使循环冷却水在较高的浓缩倍数下运行 , 提高了循环冷却水的经济效益 。关键词 :循环冷却水 ; 缓蚀 ; 阻垢 中图分类号 :TU991 27文献标识码 :B 文章编号 :1009-2455(2000 01-0011-02(中原大化集团公司 , 河南濮阳457004贾瑞奇Formula Improvement for All _Organic Corrosion and Scale InhibitorJIA Rui_q iAbs

2、tract:Ordinary all_organiccorrosion and scale inhibitor are not suitable for circulating cooling water with high contents of calcium, alkali and chloride ions. The all_org anic corrosion and scale inhibitor containin g co p ol y mers of or g anic p hos p hine with carbox y lic acid and sulfonic acid

3、, etc. m akes circulatin g collin g water run with hi g her c y cle of concentration and improves the economic efficiency of the circulating cooling water.Ke y words:circulatin g coolin g water; corrosion inhibition; scale inhibition 收稿日期 :1999-10-15前言中原大化集团公司是 90年代初投产的大型化 肥生产装置 , 循环冷却 水系统循环水量为 1750

4、0m 3/h, 补充水为预处理的黄河水。 投产初期水处理药 剂是以聚磷酸盐加硫酸锌为主剂的磷系配方 , 此配 方运行一段时间后暴露出了很多缺陷 , 最大缺陷是 阻垢性能差。 1993年改为全有机复合配方 ZS-401, 该配方有效地解决了换热器设备结垢严重的问题 , 但随着黄河水质污染的日益严重 , 特别是在黄河枯 水季节 , 黄河水质恶化 , Cl -、 含盐量较高 , 需要补加 一部分地下水作为补充水 , 地下水硬度、 碱度较高 , 使用 ZS-401, 循环冷却水工艺指标难以控制 , 且不 能有效地阻止垢的形成 , 特别是在阻磷酸钙垢方面 ; 另外 , ZS-401在缓蚀方面亦暴露出不足

5、。我们根据 补水及现场挂片的实际情况 , 适时对水稳剂配方进 行调整 , 增加了磺酸盐、 有机膦羧酸 , 筛选出了一种 适合高硬、 高碱、 高 Cl -的新型缓蚀阻垢剂 ZS-402, 并应用于现场循环冷却水系统 , 满足了生产的需要 , 达到了较好的效果。 1循环水补充水类型分析我公司循环水补充水用的是黄河水和部分地下 水 , 水质如表 1。水质分析及水类型判断见表 2。通过对循环冷却水水型判断可知 , 低浓缩倍数 有腐蚀倾向 , 高浓缩倍数 (>2 0倍 有严重结垢倾 向。 2ZS-401与 ZS-402配方比较表 1补充水水质最高值 3. 018. 908. 880. 063140

6、. 07144. 0190. 38215590545最低值 0. 727508. 130. 022104. 6157. 695. 2110434436平均值 1. 87842. 58. 540. 0275137. 2486. 4154. 05172. 88497. 1459. 8项目浊度 /(m g -1 电导率 /( s cm -1 p H总 Fe/(m g L -1Cl -/(mg L -1S O 42-/(mg L -1Ca 2+(以 CaCO 3计 /(m g L -1 总碱度 (以 CaCO 3计 /(mg L -1总固 /(mg L -1溶固 /(m g L -1浓缩倍数 1. 0

7、2. 03. 04. 04. 5水质倾向 轻度结垢与缓蚀严重结垢 极严重结垢 极严重结垢 极严重结垢稳定指数 5. 264. 433. 022. 482. 42实际 p H 值8. 548. 608. 688. 728. 78表 2水质分析及水类型判断工 厂 用 水12ZS-401主要由丙稀酸类多元共聚物、 HEDP 、 BTA 等组成 , 此配方克服了磷系配方阻垢效果差的 缺点 , 但阻磷酸钙垢能力差。 ZS-402在 ZS-401配 方基础上复配了一定量的有机膦羧酸、 AMPS 磺酸共 聚物。 由于磺酸共聚物的加入增大了有机膦的活性 , PBTC A 的加入使阻碳酸钙垢的能力更强。同时由于

8、 PBTC A 具有较好的缓蚀性能、稳定锌盐效果好等特 点 , 使缓蚀效果明显加强。 3ZS-402阻垢 、 缓蚀试验 3 1阻碳酸钙垢 、 磷酸钙垢试验生产 补充用 水强化 水质条 件下 , ZS-402与 ZS-401阻碳酸钙垢、 磷酸钙垢性能对比。试验水温 80 0 5 , 恒温 10h, p H 值控制在 9 0 0 5。试验 结果如下表 3。通过静态阻垢试验表明 , 60mg/L 的 ZS-402对 Ca 2+总碱度的允许值达到了 1100m g /L, 对冷却水 中总碱度达到了 600m g /L, 且阻碳酸钙垢、 磷酸钙垢 效果都比 ZS-401有大幅度提高。 3 2缓蚀试验采用

9、旋转挂片 失重法 , 按中石化总公司规定的试 验方法进 行。试验用水水质见表 4。挂片在常温预膜 48h 后 , 正常运行 72h, 药剂 浓度为 60m g /L, 挂片采用 ! 型 A 3碳钢、 铜挂片 , 腐 蚀面积为 28cm 2。试验结果见表 5。由试验结果得出 :无论碳钢或铜 , ZS-402缓蚀效果均优于 ZS -401。4ZS-402现场使用情况注 :Ca2+, 总碱以 CaCO 3计试验 配方 ZS-401ZS-402阻磷酸钙垢率 /%46. 9785. 0阻碳酸钙 垢率 /%69. 591. 5投加量 /(m g L -1 6060试验水质Ca 2+/(m g L -150

10、0500总碱 /(mg L -1 500600表 3ZS-402与 ZS-401对比试验试验水 8. 54243. 2155. 2198. 6186. 2N=3. 0倍水 8. 82729. 6465. 6595. 8558. 6N=4. 0倍水 8. 90972. 8620. 8794. 4744. 8表 4循环水补充水水质项目p H Cl -+S O 42-/(mg L -1Ca 2+(以 CaCO 3计 /(mg L -1总硬度 (以 CaCO 3计 /(m g L -1总硬 , (以 CaCO 3计 /(m g L -1N =4. 00. 02590. 0021表 5试验结果材质A 3

11、钢 /(mm a -1 铜 /(mm a -1N=3. 00. 0980. 0034N=4. 00. 02750. 0030N=3. 00. 03850. 0032ZS-402N=1. 00. 06090. 0042ZS-401N=1. 00. 06630. 0046我公司自使用 ZS-402药剂以来 , 已连续运行 了 15000多小时 , 浓缩倍数大多在 3倍以上 , 夏季缺 水时高达 4 5倍 , 总碱 +Ca 硬大多在 10001100m g /L 、 C l -350m g /L 左右 , 可我公司从没因换热器故 障停过一次车。4 1现场监测换热器情况表 6列举了 1997年使用 Z

12、S-402以来现场监 测换热器部分数据 , 从表 6数据可知 , 碳钢管的腐蚀 率都在 0 125mm/a 以下 , 铜管在 0 005mm/a 以下。 4 2界区换热器情况使用 ZS-402两年来 , 于 1998年 5月和 1999年9月两次计划停车检修 , 从两次大检修打开水冷器 的表面状况检查看 , 合成碳钢水冷器管壁无腐蚀、 无 结垢 , 取不出垢样 ; 铜材水冷器冷却水侧管壁清洁光 亮 , 无任何腐蚀结垢现象 ; 尿素不锈钢冷凝器管壁清 洁 , 表面仅有少量白色附着物 , 取不出垢样。实践证 明 , ZS-402阻垢缓蚀剂能有效地抑制系统结垢和 垢下腐蚀 , 具有优异的阻垢和缓蚀性

13、能。 5使用 ZS-402的经济评价使用 ZS-402后 , 由于浓缩倍数提高 1倍多。 节 约了用水和药剂量。 投用 ZS-402前 , 循环水一进入 夏季 , 原来运行 3台循环水泵 , 还必须启运备用泵方 能维持生产 , 现在开 2台泵就能维持正常生产 , 节约 了用电。 6结论使用 ZS-402后 , 由于 ZS-402的使用范围宽 ,使循环水工艺指标合格率由原来的 96 36%上升到 平均 97 52%, 循环水浓缩倍数由原来的 2 53 0倍上升到 2 54 0倍 , 夏季可达 4 5倍 , 节水率提 高了 8%, 在现场应用取得了良好效果 , 提高了生产 效率 , 延长了设备使用寿命 , 得到了公司上下的一致 认可。作者简介 :贾瑞奇