油污清洗剂在循环冷却水漏油处理中的应用

摘要：本文主要介绍了油污清洗剂的性能、除油原理以及漏油后的除油、除浊效果，找到了循环水漏油后除油处理措施。

关键词：油污清洗剂 循环冷却 除油

1 前言

在炼化系统中，随着冷换热设备运行周期的不断增长，冷换设备不断老化，再加上物料腐蚀、操作波动等因素，导致冷换设备的物料泄漏成为炼油生产中常见的问题。泄漏的物料进入循环水系统后，致使循环水水质恶化，水处理难度加大，水体平衡被破坏，水处理药剂对冷换设备的缓蚀阻垢性能降低，最终造成保护膜不能形成或形成的保护膜不完整而使管束产生局部腐蚀。另外泄漏的物料还会在金属管壁上粘附，同时使原有浮在水中的微生物粘泥、灰尘、污垢等在管束内集起，形成沉积物，进而形成沉积物下腐蚀。因此，循环水中漏入介质后，循环水的水质处理成了循环水处理的棘手问题，油污清洗剂是解决这一问题的有效措施。

2 除油方法及作用机理

由于炼化系统中泄漏油品较为常见，因此，行内的专家对漏油后循环水处理技术推出的也较多，目前常用的方法主要有化学除油方法和生物除油方法两种。

化学除油方法是利用除油剂将水中的油品均匀分散乳化而改性，或利用集油剂把水中的油品聚集成一层厚油漂浮水面，并通过漂油、收油等方法加以去除。生物除油方法则是利用生物酶制剂，通过氧化、脱氢、脱卤、脱碳、水合等一系列的生物和化学作用，使粘性的油块，变性成为松散的非粘性的物质，并可随循环水的排污而带出系统。

大庆炼化公司循环水除油采用的是化学方法，即将油污清洗剂加入水中，通过破乳将油不断地聚集在水体表面，并通过收油设施实现油水分离。该油污清洗剂的作用机理是通过分子壁上带有的正电荷破除O/W或W/O型乳化油，通过具有较强渗透能力的渗透剂直接作用于碳链来加速破乳，最终实现除油。

3 SY-102型油污清洗剂的主要性能

⑴ SY-102型油污清洗剂是一种有效的渗透剂、分散剂和微生物分散剂，该产品的独特性主要来自于它同时具有疏水性和亲水性，在抑制蜡油、石油和微生物等有机物造成沉淀方面尤其有效，当用作生物分散剂时，由于含有醛类杀生剂，因此，它能够强化任何生物杀生剂的效力，它的存在使杀菌剂更好地渗入菌泥和大量藻类中，使杀生剂更直接作用于微生物细胞。

⑵ SY-102型油污清洗剂的疏水性使其能在金属表面形成一层有机物保护膜，防止腐蚀，因此对系统不会产生腐蚀影响。

⑶ SY-102型油污清洗剂是一种阳离子型的高分子有机物，与常用的缓蚀阻垢剂的配伍性良好。

4 系统应用概况

大庆炼化公司共有四个循环水场。总供水能力为47000t/h，其中第三循环水场泄漏比较频繁，因此，在该系统油污清洗剂使用量与使用频次较多，使用效果也较为明显。该系统总设计供水能力18000t/h，于1999年投产，主要担负ARGG装置，润滑油厂的循环水供给，目前运行浓缩倍数平均在4倍以上。2003年，因ARGG装置的3台柴油换热器交替泄漏，造成水质浊度、油含量严重超标。虽及时发现问题，并将泄露换热器切出系统进行处理，但因泄露反复，不仅使水质恶劣，而且油污还在冷却塔填料、喷头、冷换热设备表面等处粘结聚集，对此，在调查研究的基础上，我们选用SY-102反向破乳油污清洗剂进行除油处理，取得了较好效果。

5 漏油后水质状况及危害

炼油装置泄露后对循环水系统及冷换设备都有较大的冲击，主要表现在以下几个方面：

⑴ 循环水浊度大幅度上升，在第三循环水场浊度最高达到964.15mg/L，为正常水平的近48倍；水中的生物粘泥大幅度上升，最高为11.2mL/L³，为正常水平的近4倍；水中溶油含量最高达到36.07g/L，为正常水平的近6倍。腐蚀率、粘附速度大幅度上升。

⑵ 泄漏的油经凉水塔喷淋冷却后，黏附在冷水塔喷头与邻水填料表面，降低了淋水填料的散热性能，影响冷却塔的冷却效果。同时由于循环水的冲刷，粘附的油缓慢释放，使循环水水质无法在短期内恢复至原有水平。

⑶ 未经凉水塔隔离的油通过循环水泵再次进入系统循环，在低流速处沉积，引起垢下腐蚀，同时进入旁滤系统，造成滤料失效，且无法恢复。

⑷ 油膜沉积在换热管束表面影响了传热效果，同时阻碍了药剂缓蚀阻垢能力。

6 SY-102反向破乳油污清洗剂的除油过程

根据药剂供应商提供的操作方案，现场使用时，为了达到既经济又能起到较好除油效果，投加时采用从高浓度到低浓度分段投加。每个阶段加入浓度分别为120mg/L 、80 mg/L、50 mg/L，每次加药后封闭运行24～48h。

⑴ 油污清洗剂加入水中8～10h后，水中浊度开始下降，即清洗剂产生了分散作用。

⑵ 水中油含量变化。油含量从加药前的5.35mg/L降低到0.91mg/L，减少了4.44mg/L，去除率达到97.2%。从含油的变化情况看，该药剂以达到了破乳除油的效果。

⑶ 水体表面聚油增多，水中乳化油逐见减少，原有的小颗粒渣油逐渐聚集成大微粒悬浮在水表面，通过收油去除，水质逐渐澄清。

⑷ 水中生物粘泥量迅速减小，24h后水中的粘泥从11.2mL/m³下降到 4.0mL/m³。

⑸ 水中总铁变化不大。水中总铁含量从加药前的3.85mg/L到清洗结束时为4.602mg/L，清洗期间水中总铁含量略有增加，主要是由于清洗期间系统不排污，水质不断浓缩所致。说明该药剂与其它药剂的配伍性较好，无负面影响，不会增强水质的腐蚀性。

⑹ 水中总硬度、总碱度变化不大。总硬度从加药前的237.6mg/L到加药结束时的273.6mg/L，总碱度从403mg/L到405.5mg/L，其变化主要为自然浓缩所致，说明该药剂对水体的结垢趋势无负面影响。

表1 SY-102反向破乳油污清洗剂投加后水质指标的变化

7 SY-102反向破乳油污清洗剂除油效果

(1) 乳化在水中的乳化油被聚集在水体表面，飘油后水体中的粘性减少，可过滤性增强，提高了旁滤的去除率。除油率可达90%以上。

(2) 粘附在填料、设备管道表面的油被破乳分散后，随水流进入冷却却塔的集水池，并漂浮在水池表面，通过除油设施可去除。不必采用传统的置换方法恢复水质。

(3) 经过清洗浮在水体表面的油块与乳化油已有较大区别，油块的表面变得多孔、松散、失去粘性，易于清除。

(4) 除油清洗后，对冷却塔内填料与喷头进行再次检查，与清洗前相比，大部分喷头、填料上粘附的油已清除干净，个别污染严重的喷头与填料上粘附的油也变得疏松多孔、失去粘性，不断被水流冲刷进入水中。