专利名称：一种炼油循环水系统换热器快速查漏方法
技术领域：
本发明涉及一种炼油循环水系统快速查漏方法技术领域。
背景技术：
炼油厂循环水系统中的水冷换热器，负担着炼厂所有生产装置的换热冷却，因装置长周期运转和高硫原油的炼制，换热器时常因腐蚀而发生泄漏，一旦发生泄漏，会使循环水富营养化，COD值增加，微生物繁殖及大量滋生粘泥，轻则因补水量增加而造成水资源大量浪费，重则导致同一系统内其它水冷设备腐蚀，影响换热效果，给生产带来严重的安全隐患。循环水系统的油料泄漏在国内石化行业中是一个普遍存在的问题，因此在泄漏发生时需尽快查漏，找到泄漏发生的换热器，以便及时切换、抢修。
水中油含量分析方法很多，主要有红外光度法，其基本原理是先用萃取剂萃取水中的油类物质，利用油类物质的C-H振动在波数2800～3030CM-1处的特征吸收，水中油的浓度与其吸光值成正比。该法具有较好的准确性，已被纳入国家标准；紫外光度法，其原理是油品中所含的芳香类化合物和具有共轭体系的物质在紫外光区有特征吸收，其吸光值与油浓度成正比；萤光光度法，其原理是将水中石油类物质萃取，其萃取液在紫外线照射下产生荧光，当水中油含量较低时，荧光强度与含油量成正比，该法灵敏度高，选择性好，但不同油种中所含荧光物质不同，故测定相同浓度的不同油种时，可能测定值不同。重量法，其原理是先用萃取剂从经酸化后的废水中萃取油类，将萃取剂蒸发后，称取其重量，从而测得废水中萃取物的总量。该法操作复杂，灵敏度低；比浊法，该法原理是在互不相溶的水和油体系中，加入一定量既能溶于水又能溶于油的可溶性物质，形成比较稳定的乳浊体系，在油含量较低时，溶液浊度大小与油含量成正比。该法重复性和准确性都较查差；有些仪器公司还推出了在线分析仪，但这些方法只能测定出水中油的浓度，不能测得水中油品的组成，无法确定是何种油品引起的泄漏，无法找到泄漏发生的换热器，就一套配有上百台水冷换热器的循环水系统而言，即使测出了循环水中泄漏油的浓度，也很难查出泄漏的源头(发生泄漏的换热器)，仍解决不了阻止泄漏的问题；同时，发生泄漏时，水中油浓度往往很低，需用大量有机溶剂萃取、富集，单次分析时间很长，这不仅浪费了宝贵的切换、抢修时间，而且大量的有机溶剂会造成环境污染发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种炼油循环水系统换热器快速查漏方法，既快速简便、避免了环境污染，又缩短了分析时间，并用泄漏油的特征谱图来判断发生泄漏的换热器，以提高查漏速度，及早发现并处理水冷器的泄漏，避免对整个系统水质的影响，从而提高水冷器的传热效果，节约水耗与物料的消耗。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种炼油循环水系统换热器快速查漏方法，其特征在于步骤依次为将炼油循环水系统中的换热器根据该段换热器中的介质建立起对应的特征谱图；然后对炼油循环水系统的循环水进行检测，分析获得循环水的分析结果谱图；将循环水的分析结果谱图与换热器的特征谱图进行比较分析，根据各自的特征谱图进行排查，从而能找到发生泄漏的换热器或排除掉一部分的换热器，缩小查漏范围。
有益的是，我们可采用紫外光度法获得的结果或红外光度法获得的结果，但是优选气相色谱分析获得的谱图，它对循环水样品中的泄漏油进行萃取和预富集后，在气相色谱进样器中直接热解吸，用气相色谱法检测解吸物，获得油品的烃分布图，以此判断发生泄漏换热器介质为何种油品(汽、煤、柴)，快速方便，经济省力。
有益的是，上述的循环水进行检测采用萃取法，优选使用固相微萃取法如采用PDMS-100固相微萃取头，通过石英纤维头表面涂泽的高分子层对循环水样品中的泄漏油进行萃取和预富集，快速方便，经济省力，避免了环境污染，缩短了分析时间。
有益的是，上述的特征谱图进行比较分析采用正构烷烃的谱图特征和出峰的碳数范围来判断发生泄漏的换热器，对大多数换热器而言，不同换热器介质的烃分布图有较大的区别，通过收集不同换热器介质的烃分布图，比较泄漏油与各换热器中介质的正构烷烃色谱图特征，出峰的碳数范围能比较容易地判断出发生泄漏的换热器或排除掉一部分的换热器，缩小查漏范围。
与现有技术相比，本发明的优点在于所建立的分析方法简便、快速、准确，具有良好的线性(相关系数为0.9171～0.9180)；最低检测限达5.6～33ug/l，完全满足循环水查漏检测的要求，重复测定的相对偏差小于6％，该方法可用于石化系统判断发生泄漏的换热器介质为何种油品(汽、煤、柴)；且对大多数特征谱图有明显区别的换热器而言，可通过比较泄漏油与各换热器中介质的正构烷烃色谱图特征，出峰的碳数范围来判断发生泄漏的换热器或排除掉一部分的换热器，缩小查漏范围，避免了环境污染，缩短了分析时间，以提高查漏速度，及早发现并处理水冷器的泄漏，避免对整个系统水质的影响，从而提高水冷器的传热效果，节约水耗与物料的消耗。


图1为三常WC106液-液萃取和固相微萃取色谱对照图；图2为典型汽、煤、柴介质色谱图对照；图3不同换热器中柴油介质色谱图对照；图4为5月30日I套循环水泄漏油色谱图；图5为9月3日、4日I套循环水泄漏油色谱图比较。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
图1，XHS00102.D为液—液萃取后直接进样所获得的色谱流出图，图中HS00028.D为固相微萃取后得到的色谱流出图；由以上2个谱图对照，可以认为采用固相微萃取进行循环水中泄漏油品的检测，其结果与液—液萃取基本符，所以SUPELCO公司生产的PDMS-100固相微萃取头可以用来检测循环水，对样品进行萃取，然后送气相色谱进行脱附分析。
图2中上、中、下依次分别为典型汽、煤、柴油介质色谱流出图，比较发现，不同油品(汽、煤、柴油)的正构烷烃色谱分布图有明显区别，因此，可根据测得的循环水中泄漏油烃分布范围，初步判定循环水中泄漏油的油种(汽、煤、柴油)，从而缩小已泄漏换热器的查找范围。
图3为不同水冷换热器中柴油介质的色谱流出图，发现多数有明显不同，易于区别，但实验也发现有部分柴油介质谱图接近，尤其在水冷换热器泄漏量少，循环水中泄漏油浓度低的情况下，难以明确区分。
实施例子12004年5月30日，炼油厂的I套循环水浊度超标，怀疑发生物料泄漏，接到通知后，实验人员立刻赴现场采集循环水样，分别用液—液萃取和固相微萃取对泄漏样品进行分析，结果见图4。
图4中XHS00228.D为为液—液萃取后直接进样所获得的色谱流出图，PDMS0122.D为固相微萃取后得到的色谱流出图；在同样条件下测定nC5～nC38标准样品，根据保留时间可知液—液萃取测得的烃分布范围为C16～C34，主要分布在C19～C29；由固相微萃取测得的烃分布范围为C17～C34，主要分布在C19～C29，可见液—液萃取与固相微萃取的测定结果基本相符，由碳数分布可初步判断该次泄漏可能为柴油、蜡油等较重的油品。已掌握的循环水场与生产装置的关系见表3表1 循环水场与生产装置关系图

根据上表，查找与I套循环水场有关的生产装置水冷换热器介质色谱图，比较泄漏油色谱图与各有关水冷换热器介质色谱图，发现I套常减压E116-3介质色谱图与泄漏油基本相符，因此判断是该台换热器发生泄漏，切除该台换热器后，循环水中含油量不再上升，并开始缓慢下降。
实施例子29月3日I套循环发生的泄漏，采用以上方法，查找到焦化冷105发生泄漏，但换热器切换后，循环水中油含量仍居高不下，当时大家怀疑其它的换热器又发生泄漏了，9月4日继续采样分析，见图5。
图5中XHS00105为9月3日I套循环水泄漏油色谱图，XHS00106为9月4日I套循环水泄漏油色谱图，比较发现9月3日与4日泄漏油色谱图完全一致，属于同一油品，排除了其它换热器发生泄漏的可能，经分析、判断，怀疑可能是由于3日焦化冷105换热器泄漏时，管壁被严重污染，导致了循环水中油浓度居高不下，因此马上进行管壁清洗，清洗后，水中油含量明显下降，为解决问题争取了时间。
当然，本实施方式也可以采用其他分析方法获得谱图，其基本原理就是将换热器的介质特征峰谱图作为其身份的“指纹”，然后检测循环水，获得其对应的谱图，进行分析对比，再根据炼油厂的生产工艺路线，至少能比较有效地、快捷地、科学地排除出一部分换热器，常常是能很快地确认某一段的换热器出现泄漏。
本发明的实施例子仅仅就最佳的实施方式做了详实的说明，不能理解为对本发明请求保护范围的限制，凡是在这基础上的进一步改进或采用等同的技术手段替换，均是本发明请求的保护范围。
权利要求
1.一种炼油循环水系统换热器快速查漏方法，其特征在于步骤依次为a)将炼油循环水系统中的换热器根据该段换热中的介质建立起对应的特征谱图；b)然后对炼油循环水系统的循环水进行检测，分析获得循环水的分析结果谱图；c)将循环水的分析结果谱图与换热器的特征谱图进行比较分析，根据各自谱图上的特征进行排查，从而将找到泄漏的换热器或排除掉一部分的换热器，缩小查漏范围。
2.根据权利要求1所述的查漏方法，其特征在于所述的谱图可以采用气相色谱分析获得的谱图。
3.根据权利要求1所述的查漏方法，其特征在于所述的循环水进行检测采用萃取法。
4.根据权利要求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.根据权利要求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固相微萃取头。
6.根据权利要求1所述的查漏方法，其特征在于所述的特征谱图进行比较分析采用正构烷烃的谱图特征和出峰的碳数范围来判断发生泄漏的换热器。
全文摘要
一种炼油循环水系统换热器快速查漏方法，其特征在于步骤依次为将炼油循环水系统中的换热器根据该段换热中的介质建立起对应的特征谱图；然后对炼油循环水系统的循环水进行检测，分析获得循环水的分析结果谱图；将循环水的分析结果谱图与换热器的特征谱图进行比较分析，根据各自谱图上的特征进行排查，从而将找到泄露的换热器或排除掉一部分的换热器，缩小查漏范围，其快速简便、避免了环境污染，缩短了分析时间，并用泄漏油的特征谱图来判断发生泄漏的换热器，以提高查漏速度，及早发现并处理水冷器的泄漏，避免对整个系统水质的影响，从而提高水冷器的传热效果，节约水耗与物料的消耗，适合在炼油循环水系统上推广应用。
文档编号G01N30/02GK1769851SQ20041006796
公开日2006年5月10日 申请日期2004年11月4日 优先权日2004年11月4日
发明者马竞涛, 陆文琼, 李天金 申请人:中国石化镇海炼油化工股份有限公司