一種煉油循環水系統換熱器快速查漏方法
2023-09-23 08:14:40
專利名稱：一種煉油循環水系統換熱器快速查漏方法
技術領域：
本發明涉及一種煉油循環水系統快速查漏方法技術領域。
背景技術：
煉油廠循環水系統中的水冷換熱器，負擔著煉廠所有生產裝置的換熱冷卻，因裝置長周期運轉和高硫原油的煉製，換熱器時常因腐蝕而發生洩漏，一旦發生洩漏，會使循環水富營養化，COD值增加，微生物繁殖及大量滋生粘泥，輕則因補水量增加而造成水資源大量浪費，重則導致同一系統內其它水冷設備腐蝕，影響換熱效果，給生產帶來嚴重的安全隱患。循環水系統的油料洩漏在國內石化行業中是一個普遍存在的問題，因此在洩漏發生時需儘快查漏，找到洩漏發生的換熱器，以便及時切換、搶修。
水中油含量分析方法很多，主要有紅外光度法，其基本原理是先用萃取劑萃取水中的油類物質，利用油類物質的C-H振動在波數2800～3030CM-1處的特徵吸收，水中油的濃度與其吸光值成正比。該法具有較好的準確性，已被納入國家標準；紫外光度法，其原理是油品中所含的芳香類化合物和具有共軛體系的物質在紫外光區有特徵吸收，其吸光值與油濃度成正比；螢光光度法，其原理是將水中石油類物質萃取，其萃取液在紫外線照射下產生螢光，當水中油含量較低時，螢光強度與含油量成正比，該法靈敏度高，選擇性好，但不同油種中所含螢光物質不同，故測定相同濃度的不同油種時，可能測定值不同。重量法，其原理是先用萃取劑從經酸化後的廢水中萃取油類，將萃取劑蒸發後，稱取其重量，從而測得廢水中萃取物的總量。該法操作複雜，靈敏度低；比濁法，該法原理是在互不相溶的水和油體系中，加入一定量既能溶於水又能溶於油的可溶性物質，形成比較穩定的乳濁體系，在油含量較低時，溶液濁度大小與油含量成正比。該法重複性和準確性都較查差；有些儀器公司還推出了在線分析儀，但這些方法只能測定出水中油的濃度，不能測得水中油品的組成，無法確定是何種油品引起的洩漏，無法找到洩漏發生的換熱器，就一套配有上百臺水冷換熱器的循環水系統而言，即使測出了循環水中洩漏油的濃度，也很難查出洩漏的源頭(發生洩漏的換熱器)，仍解決不了阻止洩漏的問題；同時，發生洩漏時，水中油濃度往往很低，需用大量有機溶劑萃取、富集，單次分析時間很長，這不僅浪費了寶貴的切換、搶修時間，而且大量的有機溶劑會造成環境汙染髮明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種煉油循環水系統換熱器快速查漏方法，既快速簡便、避免了環境汙染，又縮短了分析時間，並用洩漏油的特徵譜圖來判斷發生洩漏的換熱器，以提高查漏速度，及早發現並處理水冷器的洩漏，避免對整個系統水質的影響，從而提高水冷器的傳熱效果，節約水耗與物料的消耗。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為一種煉油循環水系統換熱器快速查漏方法，其特徵在於步驟依次為將煉油循環水系統中的換熱器根據該段換熱器中的介質建立起對應的特徵譜圖；然後對煉油循環水系統的循環水進行檢測，分析獲得循環水的分析結果譜圖；將循環水的分析結果譜圖與換熱器的特徵譜圖進行比較分析，根據各自的特徵譜圖進行排查，從而能找到發生洩漏的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏範圍。
有益的是，我們可採用紫外光度法獲得的結果或紅外光度法獲得的結果，但是優選氣相色譜分析獲得的譜圖，它對循環水樣品中的洩漏油進行萃取和預富集後，在氣相色譜進樣器中直接熱解吸，用氣相色譜法檢測解吸物，獲得油品的烴分布圖，以此判斷發生洩漏換熱器介質為何種油品(汽、煤、柴)，快速方便，經濟省力。
有益的是，上述的循環水進行檢測採用萃取法，優選使用固相微萃取法如採用PDMS-100固相微萃取頭，通過石英纖維頭表面塗澤的高分子層對循環水樣品中的洩漏油進行萃取和預富集，快速方便，經濟省力，避免了環境汙染，縮短了分析時間。
有益的是，上述的特徵譜圖進行比較分析採用正構烷烴的譜圖特徵和出峰的碳數範圍來判斷發生洩漏的換熱器，對大多數換熱器而言，不同換熱器介質的烴分布圖有較大的區別，通過收集不同換熱器介質的烴分布圖，比較洩漏油與各換熱器中介質的正構烷烴色譜圖特徵，出峰的碳數範圍能比較容易地判斷出發生洩漏的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏範圍。
與現有技術相比，本發明的優點在於所建立的分析方法簡便、快速、準確，具有良好的線性(相關係數為0.9171～0.9180)；最低檢測限達5.6～33ug/l，完全滿足循環水查漏檢測的要求，重複測定的相對偏差小於6％，該方法可用於石化系統判斷發生洩漏的換熱器介質為何種油品(汽、煤、柴)；且對大多數特徵譜圖有明顯區別的換熱器而言，可通過比較洩漏油與各換熱器中介質的正構烷烴色譜圖特徵，出峰的碳數範圍來判斷發生洩漏的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏範圍，避免了環境汙染，縮短了分析時間，以提高查漏速度，及早發現並處理水冷器的洩漏，避免對整個系統水質的影響，從而提高水冷器的傳熱效果，節約水耗與物料的消耗。
圖1為三常WC106液-液萃取和固相微萃取色譜對照圖；圖2為典型汽、煤、柴介質色譜圖對照；圖3不同換熱器中柴油介質色譜圖對照；圖4為5月30日I套循環水洩漏油色譜圖；圖5為9月3日、4日I套循環水洩漏油色譜圖比較。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
圖1，XHS00102.D為液—液萃取後直接進樣所獲得的色譜流出圖，圖中HS00028.D為固相微萃取後得到的色譜流出圖；由以上2個譜圖對照，可以認為採用固相微萃取進行循環水中洩漏油品的檢測，其結果與液—液萃取基本符，所以SUPELCO公司生產的PDMS-100固相微萃取頭可以用來檢測循環水，對樣品進行萃取，然後送氣相色譜進行脫附分析。
圖2中上、中、下依次分別為典型汽、煤、柴油介質色譜流出圖，比較發現，不同油品(汽、煤、柴油)的正構烷烴色譜分布圖有明顯區別，因此，可根據測得的循環水中洩漏油烴分布範圍，初步判定循環水中洩漏油的油種(汽、煤、柴油)，從而縮小已洩漏換熱器的查找範圍。
圖3為不同水冷換熱器中柴油介質的色譜流出圖，發現多數有明顯不同，易於區別，但實驗也發現有部分柴油介質譜圖接近，尤其在水冷換熱器洩漏量少，循環水中洩漏油濃度低的情況下，難以明確區分。
實施例子12004年5月30日，煉油廠的I套循環水濁度超標，懷疑發生物料洩漏，接到通知後，實驗人員立刻赴現場採集循環水樣，分別用液—液萃取和固相微萃取對洩漏樣品進行分析，結果見圖4。
圖4中XHS00228.D為為液—液萃取後直接進樣所獲得的色譜流出圖，PDMS0122.D為固相微萃取後得到的色譜流出圖；在同樣條件下測定nC5～nC38標準樣品，根據保留時間可知液—液萃取測得的烴分布範圍為C16～C34，主要分布在C19～C29；由固相微萃取測得的烴分布範圍為C17～C34，主要分布在C19～C29，可見液—液萃取與固相微萃取的測定結果基本相符，由碳數分布可初步判斷該次洩漏可能為柴油、蠟油等較重的油品。已掌握的循環水場與生產裝置的關係見表3表1 循環水場與生產裝置關係圖
根據上表，查找與I套循環水場有關的生產裝置水冷換熱器介質色譜圖，比較洩漏油色譜圖與各有關水冷換熱器介質色譜圖，發現I套常減壓E116-3介質色譜圖與洩漏油基本相符，因此判斷是該臺換熱器發生洩漏，切除該臺換熱器後，循環水中含油量不再上升，並開始緩慢下降。
實施例子29月3日I套循環發生的洩漏，採用以上方法，查找到焦化冷105發生洩漏，但換熱器切換後，循環水中油含量仍居高不下，當時大家懷疑其它的換熱器又發生洩漏了，9月4日繼續採樣分析，見圖5。
圖5中XHS00105為9月3日I套循環水洩漏油色譜圖，XHS00106為9月4日I套循環水洩漏油色譜圖，比較發現9月3日與4日洩漏油色譜圖完全一致，屬於同一油品，排除了其它換熱器發生洩漏的可能，經分析、判斷，懷疑可能是由於3日焦化冷105換熱器洩漏時，管壁被嚴重汙染，導致了循環水中油濃度居高不下，因此馬上進行管壁清洗，清洗後，水中油含量明顯下降，為解決問題爭取了時間。
當然，本實施方式也可以採用其他分析方法獲得譜圖，其基本原理就是將換熱器的介質特徵峰譜圖作為其身份的「指紋」，然後檢測循環水，獲得其對應的譜圖，進行分析對比，再根據煉油廠的生產工藝路線，至少能比較有效地、快捷地、科學地排除出一部分換熱器，常常是能很快地確認某一段的換熱器出現洩漏。
本發明的實施例子僅僅就最佳的實施方式做了詳實的說明，不能理解為對本發明請求保護範圍的限制，凡是在這基礎上的進一步改進或採用等同的技術手段替換，均是本發明請求的保護範圍。
權利要求
1.一種煉油循環水系統換熱器快速查漏方法，其特徵在於步驟依次為a)將煉油循環水系統中的換熱器根據該段換熱中的介質建立起對應的特徵譜圖；b)然後對煉油循環水系統的循環水進行檢測，分析獲得循環水的分析結果譜圖；c)將循環水的分析結果譜圖與換熱器的特徵譜圖進行比較分析，根據各自譜圖上的特徵進行排查，從而將找到洩漏的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏範圍。
2.根據權利要求1所述的查漏方法，其特徵在於所述的譜圖可以採用氣相色譜分析獲得的譜圖。
3.根據權利要求1所述的查漏方法，其特徵在於所述的循環水進行檢測採用萃取法。
4.根據權利要求3所述的查漏方法，其特徵在於所述的萃取法採用固相微萃取法。
5.根據權利要求4所述的查漏方法，其特徵在於所述的固相微萃取法採用PDMS-100固相微萃取頭。
6.根據權利要求1所述的查漏方法，其特徵在於所述的特徵譜圖進行比較分析採用正構烷烴的譜圖特徵和出峰的碳數範圍來判斷發生洩漏的換熱器。
全文摘要
一種煉油循環水系統換熱器快速查漏方法，其特徵在於步驟依次為將煉油循環水系統中的換熱器根據該段換熱中的介質建立起對應的特徵譜圖；然後對煉油循環水系統的循環水進行檢測，分析獲得循環水的分析結果譜圖；將循環水的分析結果譜圖與換熱器的特徵譜圖進行比較分析，根據各自譜圖上的特徵進行排查，從而將找到洩露的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏範圍，其快速簡便、避免了環境汙染，縮短了分析時間，並用洩漏油的特徵譜圖來判斷發生洩漏的換熱器，以提高查漏速度，及早發現並處理水冷器的洩漏，避免對整個系統水質的影響，從而提高水冷器的傳熱效果，節約水耗與物料的消耗，適合在煉油循環水系統上推廣應用。
文檔編號G01N30/02GK1769851SQ20041006796
公開日2006年5月10日 申請日期2004年11月4日 優先權日2004年11月4日
發明者馬競濤, 陸文瓊, 李天金 申請人:中國石化鎮海煉油化工股份有限公司