石油石化行业TOC过程控制解决方案——循环冷却水
TOC-4200免少试剂、
无选择性氧化的催化氧化技术,
提供快速、准确的数据,
助力石油石化行业安全生产和水效提升行动。
石油石化行业TOC过程控制解决方案
——循环冷却水
一、应用场景
石油石化行业循环冷却水多采用间冷开式循环冷却系统,通过提高“浓缩倍数”,1)降低补充水用量,节约水资源;2)降低排污水量,从而减少对环境的污染和废水的处理量;3)节约水处理剂的消耗量,从而降低冷却水处理的成本。循环冷却水涉及的工艺装置主要包括冷却塔、冷水池、旁滤系统和排污水处理回用系统。
监测点位为
🔘 冷水池监测。冷却塔风机漏油预警及漏油等异常事故时处理效果监测。
🔘 工艺装置回水总管。实现工艺装置泄露预警,循环冷却水有机物泄露时通过监测数值快速定位泄露工艺装置,节省泄露排查时间。
🔘 补充水监测。尤其再生水作为循环冷却水补充水时需监测其TOC浓度,有利于提高循环冷却水“浓缩倍数”。
🔘 循环水排污水。为响应“少取新水、少排废水”的要求,循环水排污水经过处理后回收利用。循环水排污水对于进水TOC浓度有一定设计规格,通过监测TOC浓度判断排污水是否可以进入回收处理工艺循环利用。
🔘 回用水水质监测。循环冷却水排污水经过回收利用后需满足回用水水质要求。
二、水质特点
特殊水体——沿海城市的石油石化企业采用海水作为循环冷却水,氯离子浓度≤42000mg/L。
三、对分析仪表的要求
1、分析速度快。
一般要求10min以内分析周期,泄露时间长泄漏量增加,会导致新鲜水用量增加,增加用水成本,因此需通过TOC监测数值快速定位泄露点位。
2、监测数据准、稳。
具体表现为:
1)应对高悬浊物干扰,结垢或泄露等事故情况下水体呈高悬浊物浓度;
2)应对色度干扰,不同油品泄露事故时水体颜色不一;
3)氧化能力强且无选择性,柴油、蜡油、汽油及化工产品生产工艺装置烃类组成有较大差异,对不同有机物无选择性氧化可确保监测数据真实反馈泄露状况;
4)应对高氯干扰,应对海水作为循环冷却水时的监测。
3、试剂消耗量低、无危废。
要求避免更换试剂增加维保工作量;避免使用危化品,增加废液处理成本。
四、岛津解决方案
1、分析速度快——10min以内的分析周期。
TOC-4200分析仪从样品采集到数据输出,整个分析过程只需要5min。满足10min以内的分析周期需求。
2、监测数据准、稳
🔘 高浓度悬浊物影响
循环冷却水排污水高浊度的应用可选择悬浊样品预处理器,实现对悬浊物的均质化处理,使得取样更有代表性。对于低悬浊物浓度的循环冷却水可直接分析,不需要配置悬浊样品预处理器。
🔘 高浓度悬浊物影响
与传统比色法原理不同,TOC-4200将水样经催化燃烧后转变为气体CO2进行定量监测,从原理上避免了色度对分析结果的影响。
🔘 氧化能力强且无选择性
*数据来源于Shimadzu Europa GmbH
使用TOC-4200分析了蔗糖(C12)、葡萄糖(C6)、咖啡因(C8)、腐殖酸(C9)、烟酸(C6)、尿素(C1)、纤维素(聚合物)、聚苯乙烯(聚合物)、PFOS(全氟辛烷磺酰基化合物)、1,4-苯醌、肌酸(C4含氮有机酸)、SDBS(十二烷基苯磺酸钠-表面活性剂)等不同含碳量的有机化合物,回收率均在100%±2%,TOC-4200催化燃烧技术对于不同碳含量有机物氧化能力没有选择性。
🔘准确测量低浓度有机物。
*数据来源于Shimadzu Europa GmbH
🔘高氯干扰[1]——海水作为循环冷却水
TOC-4200对于氯离子浓度高达42000mg/L的海水,也可以直接准确分析。
🔘其他技术
为了确保数据准确性,TOC-4200还采用了八通阀+注射泵的组合计量技术。
3、试剂消耗量低、无危废
TOC-4200单次试剂消耗量只需0.2mL稀盐酸,单次分析废液量约10mL,且酸性废液只需简单的中和处理,无需昂贵的危废处理费用。
4、防爆现场应用
TOC-4200防爆在线TOC分析仪已经取得防爆标志为Ex db eb pxb II C T4 Gb的防爆合格认证,可在1区和2区使用。
方案特点
利用TOC-4200技术实现防爆设计。
免/少试剂——单次测量0.2 mL稀盐酸,且废液无二次污染;
分析速度快——分析周期≤5 min,和氯浓度无关;
低浓度准确测量——准确测量ppb级的有机物浓度;
无选择性的强氧化能力——低碳~高碳有机物高氧化效率;
耐高氯干扰——应对氯离子浓度42000 mg/L的海水。
参考文献:
[1]冯端,高晓晶,陈利娜等.化学需氧量和总有机碳在水质在线监测中的比较[J].中国环境监测,2021,37(06):200-205.DOI:10.19316/j.issn.1002-6002.2021.06.22.
传统湿化学分析方法监测TOC分析周期和氯离子浓度相关。敬请关注后续“水质有机物分析方法比较”的推文。
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