乙烯裝置循環(huán)水換熱器快速查漏方法的應(yīng)用

尹光耀

（中國石化中原石油化工有限責任公司，河南濮陽 457000）

乙烯裝置循環(huán)水換熱器快速查漏方法的應(yīng)用

尹光耀

（中國石化中原石油化工有限責任公司，河南濮陽 457000）

通過分析乙烯裝置循環(huán)水換熱器泄漏介質(zhì)和水質(zhì)變化的關(guān)系，提出了應(yīng)區(qū)分換熱器工藝側(cè)介質(zhì)的輕重，而決定循環(huán)水側(cè)是采用快速COD方法還是氣相色譜分析，來查找換熱器是否泄漏，從而為裝置的穩(wěn)定運行提供有力的支持。

循環(huán)水換熱器；泄漏；COD測定；氣相色譜方法

中原石油化工有限責任公司循環(huán)水系統(tǒng)主要由5臺循環(huán)水泵（單臺能力為50 703 m3/h）、8臺冷卻塔以及加藥加氯系統(tǒng)組成，總循環(huán)水量20000 m3/h，一級循環(huán)水管網(wǎng)呈枝狀布置，給水、回水管線的總長度為2 532 m。用戶為乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁烯等生產(chǎn)裝置，循環(huán)水換熱器大約有50臺。

近年來，由于生產(chǎn)中的多種因素導(dǎo)致乙烯裝置設(shè)備腐蝕問題日趨嚴重，循環(huán)水換熱器泄漏頻繁發(fā)生，從而引起循環(huán)水各項指標惡化，為裝置穩(wěn)定安全運行帶來隱患。因此，立足本單位實際，快速查找判斷某個換熱器泄漏，意義重大。

循環(huán)水換熱器查漏，原則上要根據(jù)換熱器工藝側(cè)的物理、化學性質(zhì)決定循環(huán)水側(cè)的查漏方法。物理指標包括：顏色、氣泡、氣味、濁度等；化學指標有：含油量、COD、TOC等。本文選取快速COD法和氣相色譜方法相結(jié)合，以期研究建立乙烯裝置換熱器實用的快速查漏方法。

1 實驗部分

1.1 快速化學需氧量法（快速COD法）

儀器為上海精密科學儀器有限公司COD-571型化學需氧量測定儀，采用比色法測定COD。于換熱器進出口處采集水樣，取出2 mL水樣加入反應(yīng)管中，樣品含氯離子時，應(yīng)預(yù)先加入0.05 g硫酸汞，然后根據(jù)樣品中COD含量選擇加入專用氧化劑A（適用于COD 150～1 500 mg/L）或B（適用于COD 0～150 mg/L），旋緊塞子后在專用消解器上消解，之后用COD-571測定儀定量，測定標準樣品和空白。

1.2 氣相色譜方法（GC法）

1.2.1 方法概述

利用Agilent 6890氣相色譜儀和50 m×0.53 mm×15m的PLOT-Al2O3毛細管色譜柱分析試樣；載氣為高純氮氣，F(xiàn)ID檢測器；程序升溫，初始溫度35℃，升溫速率10℃/min，終點溫度為180℃，利用17組分標準氣定性，外標法定量。

1.2.2 試樣制備

在500 mL試劑瓶中加入約200 g的NaCl試劑，采集可疑換熱器的進口或出口循環(huán)水樣，形成NaCl飽和溶液。用瓶塞蓋緊，充分搖勻，靜置10 min，取試劑瓶上部析出的氣相作為試樣。制備試樣亦可采用超聲波處理水樣或直接用頂空進樣器采集氣相，可根據(jù)具體設(shè)備條件而定。

2 結(jié)果與討論

根據(jù)循環(huán)水日常水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果初步判斷循環(huán)水系統(tǒng)是否有泄漏現(xiàn)象。

2.1 快速COD法查漏

筆者對2009年8月12日乙烯裝置部分可疑換熱器進出口循環(huán)水試樣進行對照分析，見表1。

表1 乙烯裝置部分換熱器進出口COD結(jié)果 mg/L

從表1可知，EA708、EA713換熱器進出口循環(huán)水中COD值相差較大，說明這幾個換熱器處有烴介質(zhì)泄漏。在消解過程中，試樣中輕組分極易揮發(fā)逸出，造成測定COD結(jié)果偏低，故COD方法不適于輕組分烴試樣測定，比較適用于粗裂解汽油、混合苯等較重工藝介質(zhì)的換熱器查漏。該方法數(shù)據(jù)重復(fù)性好，操作簡單快速，可同時測定21個試樣。

2.2 GC法查漏

2009年10月15日筆者用GC法對循環(huán)水總回水、EA208A、EA208B等循環(huán)水換熱器出口采集制得的試樣進行分析，結(jié)果如表2所示。

表2 部分換熱器組分含量 mL/m3

表2說明，EA208A、EA208B換熱器出口循環(huán)水中析出的氣體組成與循環(huán)水總回水中析出氣體組成相似，而EA419等其它換熱器析出氣體組分含量極少，基本上與總給水本底含量相近，因此可以判斷出EA208A、EA208B有工藝介質(zhì)泄漏。

色譜法換熱器查漏，試樣制備及組分定性定量較為繁瑣，且數(shù)據(jù)重復(fù)性差，但能準確確定循環(huán)水中溶解氣體詳細組成及相對組分含量，特別適用于較輕組分工藝介質(zhì)的換熱器查漏。查漏前，應(yīng)首先掌握各換熱器工藝介質(zhì)的大致組成和組分含量，建立各換熱器工藝介質(zhì)的特征色譜圖。

3 結(jié)語

利用快速COD法和氣相色譜方法可實現(xiàn)乙烯裝置循環(huán)水換熱器的快速查漏。COD法適用于粗裂解汽油等較重烴工藝介質(zhì)換熱器查漏，方法準確快速；氣相色譜方法適用于較輕組分工藝介質(zhì)的換熱器查漏，能大致判斷循環(huán)水中溶解氣體的組分名稱，其含量可作為查漏判斷的參考。但是無論快速COD還是色譜法都只是判斷某個換熱器設(shè)備泄漏，具體的泄漏點還需相關(guān)設(shè)備人員進一步檢查確定。

TQ051.1

B

1003-3467（2010）13-0058-01

2010-01-21

尹光耀（1965-），男，工程師，主要從事石油化工設(shè)備管理工作，電話：（0393）4471066。