天然气处理厂循环水系统阻垢缓蚀机理及优化设计

【摘要】：某液化天然气厂在投产不到一年后,换热器发生了严重的腐蚀穿孔。经过分析发现,这是由于循环冷却水系统换热器发生严重的结垢而引起了垢下腐蚀,最终导致了换热器穿孔报废。所以本文旨在研究阻垢缓蚀剂的作用机理,并对工厂的阻垢剂进行优化筛选,以达到控制换热器结垢与腐蚀的目的。本文利用雷兹纳稳定指数法对补充水的水质进行了判定,R.S.I值为6.74,因此判断工厂的补充水属于腐蚀性水质。利用碳酸钙沉积法研究QD-681A的阻垢机理,发现聚丙烯酸类阻垢剂符合晶格畸变理论和再生-自解脱膜假说。采用碳酸钙沉积法对QD-681A、QD-632A、QD-631-5A、QD-655四种药剂的阻垢性能进行了评价。实验结果表明:药剂单一作用时,QD-655阻垢率最高,QD-681A的阻垢率最低;复配使用时,QD-632A与QD-631-5A在4:1的比例下阻垢率最高。药剂的质量浓度增大时,QD-681A的阻垢率升高,QD-655的阻垢率略有降低;随着温度的升高,药剂的阻垢率降低;Ca2+浓度增大时,QD-681A的阻垢率先升高后降低,QD-655的阻垢率逐渐降低;随着HCO3-浓度的增大,药剂的阻垢性能降低;随着p H值的增大,药剂的阻垢率降低。 【关键词】：循环水系统 阻垢剂 阻垢机理 碳酸钙沉积法 阻垢率
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE685.3
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-10
• 1.1 前言7
• 1.2 课题研究的目的7-9
• 1.3 论文研究的主要内容9-10
• 第二章 循环冷却水处理10-20
• 2.1 循环水系统简介10
• 2.1.1 循环水系统定义及分类10
• 2.1.2 循环水系统组成10
• 2.2 循环冷却水的危害10-12
• 2.2.1 结垢危害11
• 2.2.2 腐蚀11
• 2.2.3 微生物11-12
• 2.3 循环冷却水处理技术12-13
• 2.3.1 循环冷却水的早期处理技术12
• 2.3.2 循环冷却水的现代处理技术12-13
• 2.4 水处理剂的国内外研究现状13-20
• 2.4.1 阻垢剂13-16
• 2.4.2 缓蚀剂16-18
• 2.4.3 杀菌剂18-20
• 第三章 LNG工厂循环水系统20-31
• 3.1 LNG工厂循环水系统概况20
• 3.2 LNG工厂循环水系统工艺20-21
• 3.3 LNG工厂循环水系统存在问题21-22
• 3.4 水质分析22-28
• 3.4.1 水质分析仪器22-23
• 3.4.2 补充水水质分析23-26
• 3.4.3 循环水水质分析26-28
• 3.5 循环水系统结垢与腐蚀产生的机理28-31
• 第四章 循环水系统阻垢缓蚀机理研究31-38
• 4.1 阻垢剂作用机理假说31-32
• 4.2 缓蚀机理32-33
• 4.2.1 电化学机理32
• 4.2.2 成膜机理32
• 4.2.3 吸附膜机理32-33
• 4.3 缓蚀机理研究33
• 4.4 阻垢机理研究33-38
• 4.4.1 实验试剂及器材34
• 4.4.2 实验条件34
• 4.4.3 实验分析34-38
• 第五章 循环水系统工艺优化设计38-63
• 5.1 浓缩倍数优化38-48
• 5.2 单一药剂筛选优化48-52
• 5.2.1 实验试剂配制48-51
• 5.2.2 实验仪器51
• 5.2.3 实验结果及分析51-52
• 5.3 复配药剂筛选优化52-53
• 5.3.1 QD-632A与QD6315A复配性能52
• 5.3.2 QD-632A与QD-655复配性能52-53
• 5.3.3 QD6315A与QD-655复配性能53
• 5.4 药剂应用条件优化53-61
• 5.4.1 药剂浓度优选53-55
• 5.4.2 循环水温度优选55-57
• 5.4.3 Ca~(2+)浓度优选57-58
• 5.4.4 HCO_3-浓度优选58-60
• 5.4.5 p H值优选60-61
• 5.5 循环水加药量的优化61-63
• 第六章 结论与展望63-65
• 6.1 结论63-64
• 6.2 展望64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文69-70

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