專利名稱：一種煉油循環(huán)水系統(tǒng)換熱器快速查漏方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煉油循環(huán)水系統(tǒng)快速查漏方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煉油廠循環(huán)水系統(tǒng)中的水冷換熱器，負(fù)擔(dān)著煉廠所有生產(chǎn)裝置的換熱冷卻，因裝置長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)和高硫原油的煉制，換熱器時(shí)常因腐蝕而發(fā)生泄漏，一旦發(fā)生泄漏，會(huì)使循環(huán)水富營(yíng)養(yǎng)化，COD值增加，微生物繁殖及大量滋生粘泥，輕則因補(bǔ)水量增加而造成水資源大量浪費(fèi)，重則導(dǎo)致同一系統(tǒng)內(nèi)其它水冷設(shè)備腐蝕，影響換熱效果，給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的安全隱患。循環(huán)水系統(tǒng)的油料泄漏在國(guó)內(nèi)石化行業(yè)中是一個(gè)普遍存在的問題，因此在泄漏發(fā)生時(shí)需盡快查漏，找到泄漏發(fā)生的換熱器，以便及時(shí)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(zhì)，利用油類物質(zhì)的C-H振動(dòng)在波數(shù)2800～3030CM-1處的特征吸收，水中油的濃度與其吸光值成正比。該法具有較好的準(zhǔn)確性，已被納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；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(zhì)在紫外光區(qū)有特征吸收，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(zhì)萃取，其萃取液在紫外線照射下產(chǎn)生熒光，當(dāng)水中油含量較低時(shí)，熒光強(qiáng)度與含油量成正比，該法靈敏度高，選擇性好，但不同油種中所含熒光物質(zhì)不同，故測(cè)定相同濃度的不同油種時(shí)，可能測(cè)定值不同。重量法，其原理是先用萃取劑從經(jīng)酸化后的廢水中萃取油類，將萃取劑蒸發(fā)后，稱取其重量，從而測(cè)得廢水中萃取物的總量。該法操作復(fù)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，加入一定量既能溶于水又能溶于油的可溶性物質(zhì)，形成比較穩(wěn)定的乳濁體系，在油含量較低時(shí)，溶液濁度大小與油含量成正比。該法重復(fù)性和準(zhǔn)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(cè)定出水中油的濃度，不能測(cè)得水中油品的組成，無法確定是何種油品引起的泄漏，無法找到泄漏發(fā)生的換熱器，就一套配有上百臺(tái)水冷換熱器的循環(huán)水系統(tǒng)而言，即使測(cè)出了循環(huán)水中泄漏油的濃度，也很難查出泄漏的源頭(發(fā)生泄漏的換熱器)，仍解決不了阻止泄漏的問題；同時(shí)，發(fā)生泄漏時(shí)，水中油濃度往往很低，需用大量有機(jī)溶劑萃取、富集，單次分析時(shí)間很長(zhǎng)，這不僅浪費(fèi)了寶貴的切換、搶修時(shí)間，而且大量的有機(jī)溶劑會(huì)造成環(huán)境污染發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種煉油循環(huán)水系統(tǒng)換熱器快速查漏方法，既快速簡(jiǎn)便、避免了環(huán)境污染，又縮短了分析時(shí)間，并用泄漏油的特征譜圖來判斷發(fā)生泄漏的換熱器，以提高查漏速度，及早發(fā)現(xiàn)并處理水冷器的泄漏，避免對(duì)整個(gè)系統(tǒng)水質(zhì)的影響，從而提高水冷器的傳熱效果，節(jié)約水耗與物料的消耗。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種煉油循環(huán)水系統(tǒng)換熱器快速查漏方法，其特征在于步驟依次為將煉油循環(huán)水系統(tǒng)中的換熱器根據(jù)該段換熱器中的介質(zhì)建立起對(duì)應(yīng)的特征譜圖；然后對(duì)煉油循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水進(jìn)行檢測(cè)，分析獲得循環(huán)水的分析結(jié)果譜圖；將循環(huán)水的分析結(jié)果譜圖與換熱器的特征譜圖進(jìn)行比較分析，根據(jù)各自的特征譜圖進(jìn)行排查，從而能找到發(fā)生泄漏的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏范圍。
有益的是，我們可采用紫外光度法獲得的結(jié)果或紅外光度法獲得的結(jié)果，但是優(yōu)選氣相色譜分析獲得的譜圖，它對(duì)循環(huán)水樣品中的泄漏油進(jìn)行萃取和預(yù)富集后，在氣相色譜進(jìn)樣器中直接熱解吸，用氣相色譜法檢測(cè)解吸物，獲得油品的烴分布圖，以此判斷發(fā)生泄漏換熱器介質(zhì)為何種油品(汽、煤、柴)，快速方便，經(jīng)濟(jì)省力。
有益的是，上述的循環(huán)水進(jìn)行檢測(cè)采用萃取法，優(yōu)選使用固相微萃取法如采用PDMS-100固相微萃取頭，通過石英纖維頭表面涂澤的高分子層對(duì)循環(huán)水樣品中的泄漏油進(jìn)行萃取和預(yù)富集，快速方便，經(jīng)濟(jì)省力，避免了環(huán)境污染，縮短了分析時(shí)間。
有益的是，上述的特征譜圖進(jìn)行比較分析采用正構(gòu)烷烴的譜圖特征和出峰的碳數(shù)范圍來判斷發(fā)生泄漏的換熱器，對(duì)大多數(shù)換熱器而言，不同換熱器介質(zhì)的烴分布圖有較大的區(qū)別，通過收集不同換熱器介質(zhì)的烴分布圖，比較泄漏油與各換熱器中介質(zhì)的正構(gòu)烷烴色譜圖特征，出峰的碳數(shù)范圍能比較容易地判斷出發(fā)生泄漏的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏范圍。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于所建立的分析方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，具有良好的線性(相關(guān)系數(shù)為0.9171～0.9180)；最低檢測(cè)限達(dá)5.6～33ug/l，完全滿足循環(huán)水查漏檢測(cè)的要求，重復(fù)測(cè)定的相對(duì)偏差小于6％，該方法可用于石化系統(tǒng)判斷發(fā)生泄漏的換熱器介質(zhì)為何種油品(汽、煤、柴)；且對(duì)大多數(shù)特征譜圖有明顯區(qū)別的換熱器而言，可通過比較泄漏油與各換熱器中介質(zhì)的正構(gòu)烷烴色譜圖特征，出峰的碳數(shù)范圍來判斷發(fā)生泄漏的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏范圍，避免了環(huán)境污染，縮短了分析時(shí)間，以提高查漏速度，及早發(fā)現(xiàn)并處理水冷器的泄漏，避免對(duì)整個(gè)系統(tǒng)水質(zhì)的影響，從而提高水冷器的傳熱效果，節(jié)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(duì)照?qǐng)D；圖2為典型汽、煤、柴介質(zhì)色譜圖對(duì)照；圖3不同換熱器中柴油介質(zhì)色譜圖對(duì)照；圖4為5月30日I套循環(huán)水泄漏油色譜圖；圖5為9月3日、4日I套循環(huán)水泄漏油色譜圖比較。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1，XHS00102.D為液—液萃取后直接進(jìn)樣所獲得的色譜流出圖，圖中HS00028.D為固相微萃取后得到的色譜流出圖；由以上2個(gè)譜圖對(duì)照，可以認(rèn)為采用固相微萃取進(jìn)行循環(huán)水中泄漏油品的檢測(cè)，其結(jié)果與液—液萃取基本符，所以SUPELCO公司生產(chǎn)的PDMS-100固相微萃取頭可以用來檢測(cè)循環(huán)水，對(duì)樣品進(jìn)行萃取，然后送氣相色譜進(jìn)行脫附分析。
圖2中上、中、下依次分別為典型汽、煤、柴油介質(zhì)色譜流出圖，比較發(fā)現(xiàn)，不同油品(汽、煤、柴油)的正構(gòu)烷烴色譜分布圖有明顯區(qū)別，因此，可根據(jù)測(cè)得的循環(huán)水中泄漏油烴分布范圍，初步判定循環(huán)水中泄漏油的油種(汽、煤、柴油)，從而縮小已泄漏換熱器的查找范圍。
圖3為不同水冷換熱器中柴油介質(zhì)的色譜流出圖，發(fā)現(xiàn)多數(shù)有明顯不同，易于區(qū)別，但實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)有部分柴油介質(zhì)譜圖接近，尤其在水冷換熱器泄漏量少，循環(huán)水中泄漏油濃度低的情況下，難以明確區(qū)分。
實(shí)施例子12004年5月30日，煉油廠的I套循環(huán)水濁度超標(biāo)，懷疑發(fā)生物料泄漏，接到通知后，實(shí)驗(yàn)人員立刻赴現(xiàn)場(chǎng)采集循環(huán)水樣，分別用液—液萃取和固相微萃取對(duì)泄漏樣品進(jìn)行分析，結(jié)果見圖4。
圖4中XHS00228.D為為液—液萃取后直接進(jìn)樣所獲得的色譜流出圖，PDMS0122.D為固相微萃取后得到的色譜流出圖；在同樣條件下測(cè)定nC5～nC38標(biāo)準(zhǔn)樣品，根據(jù)保留時(shí)間可知液—液萃取測(cè)得的烴分布范圍為C16～C34，主要分布在C19～C29；由固相微萃取測(cè)得的烴分布范圍為C17～C34，主要分布在C19～C29，可見液—液萃取與固相微萃取的測(cè)定結(jié)果基本相符，由碳數(shù)分布可初步判斷該次泄漏可能為柴油、蠟油等較重的油品。已掌握的循環(huán)水場(chǎng)與生產(chǎn)裝置的關(guān)系見表3表1 循環(huán)水場(chǎng)與生產(chǎn)裝置關(guān)系圖

根據(jù)上表，查找與I套循環(huán)水場(chǎng)有關(guān)的生產(chǎn)裝置水冷換熱器介質(zhì)色譜圖，比較泄漏油色譜圖與各有關(guān)水冷換熱器介質(zhì)色譜圖，發(fā)現(xiàn)I套常減壓E116-3介質(zhì)色譜圖與泄漏油基本相符，因此判斷是該臺(tái)換熱器發(fā)生泄漏，切除該臺(tái)換熱器后，循環(huán)水中含油量不再上升，并開始緩慢下降。
實(shí)施例子29月3日I套循環(huán)發(fā)生的泄漏，采用以上方法，查找到焦化冷105發(fā)生泄漏，但換熱器切換后，循環(huán)水中油含量仍居高不下，當(dāng)時(shí)大家懷疑其它的換熱器又發(fā)生泄漏了，9月4日繼續(xù)采樣分析，見圖5。
圖5中XHS00105為9月3日I套循環(huán)水泄漏油色譜圖，XHS00106為9月4日I套循環(huán)水泄漏油色譜圖，比較發(fā)現(xiàn)9月3日與4日泄漏油色譜圖完全一致，屬于同一油品，排除了其它換熱器發(fā)生泄漏的可能，經(jīng)分析、判斷，懷疑可能是由于3日焦化冷105換熱器泄漏時(shí)，管壁被嚴(yán)重污染，導(dǎo)致了循環(huán)水中油濃度居高不下，因此馬上進(jìn)行管壁清洗，清洗后，水中油含量明顯下降，為解決問題爭(zhēng)取了時(shí)間。
當(dāng)然，本實(shí)施方式也可以采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(zhì)特征峰譜圖作為其身份的“指紋”，然后檢測(cè)循環(huán)水，獲得其對(duì)應(yīng)的譜圖，進(jìn)行分析對(duì)比，再根據(jù)煉油廠的生產(chǎn)工藝路線，至少能比較有效地、快捷地、科學(xué)地排除出一部分換熱器，常常是能很快地確認(rèn)某一段的換熱器出現(xiàn)泄漏。
本發(fā)明的實(shí)施例子僅僅就最佳的實(shí)施方式做了詳實(shí)的說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)范圍的限制，凡是在這基礎(chǔ)上的進(jìn)一步改進(jìn)或采用等同的技術(shù)手段替換，均是本發(fā)明請(qǐng)求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種煉油循環(huán)水系統(tǒng)換熱器快速查漏方法，其特征在于步驟依次為a)將煉油循環(huán)水系統(tǒng)中的換熱器根據(jù)該段換熱中的介質(zhì)建立起對(duì)應(yīng)的特征譜圖；b)然后對(duì)煉油循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水進(jìn)行檢測(cè)，分析獲得循環(huán)水的分析結(jié)果譜圖；c)將循環(huán)水的分析結(jié)果譜圖與換熱器的特征譜圖進(jìn)行比較分析，根據(jù)各自譜圖上的特征進(jìn)行排查，從而將找到泄漏的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的查漏方法，其特征在于所述的譜圖可以采用氣相色譜分析獲得的譜圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的查漏方法，其特征在于所述的循環(huán)水進(jìn)行檢測(cè)采用萃取法。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的查漏方法，其特征在于所述的萃取法采用固相微萃取法。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的查漏方法，其特征在于所述的固相微萃取法采用PDMS-100固相微萃取頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的查漏方法，其特征在于所述的特征譜圖進(jìn)行比較分析采用正構(gòu)烷烴的譜圖特征和出峰的碳數(shù)范圍來判斷發(fā)生泄漏的換熱器。
全文摘要
一種煉油循環(huán)水系統(tǒng)換熱器快速查漏方法，其特征在于步驟依次為將煉油循環(huán)水系統(tǒng)中的換熱器根據(jù)該段換熱中的介質(zhì)建立起對(duì)應(yīng)的特征譜圖；然后對(duì)煉油循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水進(jìn)行檢測(cè)，分析獲得循環(huán)水的分析結(jié)果譜圖；將循環(huán)水的分析結(jié)果譜圖與換熱器的特征譜圖進(jìn)行比較分析，根據(jù)各自譜圖上的特征進(jìn)行排查，從而將找到泄露的換熱器或排除掉一部分的換熱器，縮小查漏范圍，其快速簡(jiǎn)便、避免了環(huán)境污染，縮短了分析時(shí)間，并用泄漏油的特征譜圖來判斷發(fā)生泄漏的換熱器，以提高查漏速度，及早發(fā)現(xiàn)并處理水冷器的泄漏，避免對(duì)整個(gè)系統(tǒng)水質(zhì)的影響，從而提高水冷器的傳熱效果，節(jié)約水耗與物料的消耗，適合在煉油循環(huán)水系統(tǒng)上推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01N30/02GK1769851SQ20041006796
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月4日
發(fā)明者馬競(jìng)濤, 陸文瓊, 李天金 申請(qǐng)人:中國(guó)石化鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司