摘要：我国二十世纪七十年代初期就已经研发相关的工业循环冷却处理技术，发展至今该技术中的水处理化学品及处理技术得到显著提升，应用到工业生产中的工业循环冷却处理技术发挥着巨大作用。当然，随着工业循环冷却水系统的不断创新，现有的工业循环冷却处理技术已经不能满足现阶段的系统的技术性需求，由此而产生多个不合理的问题点。在此情况下，企业必须要针对工业循环冷却处理技术进行技术创新，进而呈现出节能减排、水资源循环利用效果。
关键词：石油炼制；循环冷却水系统；运行措施
1循环冷却水概述
工业用水主要包括锅炉用水、工艺用水、清洗用水和冷却用水、污水等。其中用水量最大的是冷却用水，约占工业用水量的百分之九十以上。不同的工业系统对水质的要求是有所不同的;但各工业部门使用的冷却水对水质的要求基本上是一致的，这就使得冷却水质控制在近年来作为一门应用技术获得了迅速的发展。在工厂中，冷却水主要用来冷凝蒸汽，冷却产品或设备，如果冷却效果差，就会影响生产效率，使产品的收率和产品的质量下降，甚至于会造成生产事故。水是比较理想、易得的冷却介质。自然界中普遍存在，和其它液体相比，水的热容或比热较大，水的汽化潜热（蒸发潜热）和熔化潜热也很高。比热是单位质量的水温度升高一度时所吸收的热量。热容大或比热大的物质升高温度时需要吸收大量的热量，而本身温度并不明显升高，因此水具有良好的贮热性能。潜热是物态发生转变时所吸收或放出的热量。一克分子水蒸发成为一克分子蒸汽需要吸收近一万卡的熱量，因此水蒸发时能吸收大量的热量，从而使水温下降，这种依靠水分蒸发带走热量的过程称为蒸发散热。因此，很多大型工业企业都采用水冷却。常用的水冷系统可以分成三类，即直流系统、密闭系统和敞开蒸发系统，后两种冷却水都是循环使用的，故又称为循环冷却水系统。
2水处理技术方法概述
循环冷却水防垢处理方法有多种，选用时应根据给水水质条件、水资源短缺情况及水价等因素，因地制宜地选择有效、安全、经济、简便的方法。离子交换法是目前使用较为广泛的循环冷却水处理方法，正确处理和控制下能有效降低水中的阳离子含量（所以该法也称为阳离子交换法。阴离子处理费用昂贵，一般的循环冷却水不宜采用）。但随着水处理技术的不断发展和国家对环境问题重视的提高，该法所带来的环保问题越来越引起重视。使用该法过程中需要大量使用工业盐作为交换介质使树脂再生，树脂再生处理要排放废盐液，这会造成环境的永久性污染，使地下水盐碱化。国家出台了一系列文件，要做好节能减排工作。我们必须认真贯彻科学发展观的战略方针，在水处理工作上，采用绿色处理方法。比较各种方法的优缺点及对环保的影响，采用复合药剂处理法为佳。复合药剂主要是无机和有机药剂，有多种配方，因而产品牌号也有多种。
3石油炼制循环冷却水系统运行常见问题
3.1水冷器运行问题
(1)部分水冷器循环水出口温度偏高。主要由于工艺侧温度偏高导致，易导致药剂分解，并且会造成水冷器管程内结垢速率增加，阻力系数增大，昀终导致工艺测物流夏季冷却困难，循环水系统管网压降增大、循环水泵电耗增加等系统问题。(2)水冷器水侧流速偏低，未做管理要求，水侧流速偏低导致结垢趋势加快，导致压降增大、冷却效果不佳和垢下腐蚀，甚至造成水冷器泄漏。随之而来循环水系统用大量新鲜水置换，造成水资源的严重浪费。(3)水冷器热流换后温度有调整空间，存在过冷状况，导致部分循环水用量较多。(4)部分水冷器循环水进出口温差较小，存在系统调整优化的潜力。
3.2供水压力及系统压降问题
循环水场的供水压力普遍偏高，均在0.5MPa以上，供水压力高，水泵耗电量大。通过一定的优化手段，一般炼油企业循环水场的供水压力可以优化至0.4MPa左右。
3.3循环水温差
(1）换热器设计不合理，传热系数低、换热面积小、流速低容易积垢都会导致循环水温差减小；(2）工艺介质本身性质传热系数低，导致循环水出口温度较低，出入口温差不大；(3）系统管理工作不到位，如冷却水水质降低导致比热容下降、没有根据实际生产情况调节循环水量、为了提高温差而降低循环水出口阀流速导致污垢沉积管道内表面等。
4石油炼制循环冷却水系统优化措施
4.1多目标优化的科学合理用水
通过对重点、关键水冷器能用水量进行详细核算，来达到合理用水的效果。首先，通过运用智能化信息化技术收集实时监控水冷器所采集的流速、壁温及出口温度等关键指标。然后在满足生产工艺所需的侧冷后温度的基础上，使用专业软件对系统中的重点、关键水冷器的用水量进行核算，计算出符合相关标准规范的合理水侧流速、壁温、出水温度等参数，并在此基础上总结出一套多目标优化的科学合理用水方法，在确保水冷器长周期安全运行的同时实现节约用水。
在计算用水量的过程中，需要结合工艺冷却要求和实际工况，对于冷却效果不佳或易腐蚀的冷却器要重点进行分析，并对水量纠偏调整方案进行讨论。然后通过总结所有相关数据，对整个循环水系统及各单元的供回水进行纠偏调整，科学合理的优化控制整个系统的上回水温差。
4.2降低系统局部压损
分析了用户端水冷器和循环水管网减压不合理的原因，找出了用户端水冷器流量不当、结垢、换热器流量分配不当、循环水管网损坏等造成压力损失的主要原因。用户侧水冷器主要从以下几个方面进行分析：（1）控制方式不合理，如采用热旁路控制工艺侧温度，减少冬季冷负荷，循环水转速低造成结垢；（2）进出口温度控制不合理，如本厂冷却器执行标准，部分换热器循环水速度低，易结垢；（3）工艺侧入口温度高，导致管壁温度高，导致换热器结垢；（4） 换热器选型与实际工况的变化，导致实际工况下的配水性差，压降大。循环水管网分析主要采用专业软件，找出沿途损失较大和局部损失较大的部位，并采取改造维护措施。
4.3采用新水头等参数定制高效水泵
首先，结合用户端和管网的核算和调整分析数据，提出了两套循环水系统的合理循环水量和压力要求，然后通过循环水系统降压试验进行现场验证。在降压试验中，在关键线路上设置相应数量的临时监测点（临时压力表和便携式流量试验），对各段实际运行数据的计算模型进行监测和验证。其次，在保证水冷器冷却效果良好的前提下，根据降压试验结果确定循环水系统的实际需求流量和压力，再根据年度运行数据确定循环水泵的选择条件。三是明确高效水泵的定制要求。根据理论计算结果和降压试验验证数据，在保证流量和扬程合理的前提下，选用高效水泵代替现有水泵，并增加单机关键线路水冷器的借用水泵。四是改造完成后，再次在试验条件下运行，确保泵的实际效率得到提高。
4.4实时监测、诊断和优化运行
在循环水系统改造的基础上，建立了实时监测、诊断和优化运行的软件系统，保证了循环水系统的安全长期运行，降低系统运行能耗，获得循环水系统优化运行的效益。该系统的建设主要是通过过程模拟、优化和计算机技术的有机结合，实现对循环水系统（包括换热设备、循环水场、管网等）的在线监测、诊断和优化，以及对循环水系统的在线模拟和监测系统的运行状况，从而有效诊断循环冷却系统存在的问题，给出实时优化运行调整的指导方案，实现循环水的科学管理。
结论
综上所述，若要提高企业的社会效益和经济效益，真正的实现企业的可持续发展，企业就要必须重视循环水的处理，采用科学的处理方法并且不断的创新新的处理技术，保证循环水处理的安全、稳定和高效的运行，以达到良好的处理效果，从而保证企业的良性运行。
参考文献：
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