1 问题的提出

　　上海石化股份有限公司炼油化工部2＃乙烯装置投产初期，由于主要关键设备裂介气压缩机蒸汽透平GT－201、GT－501严重积垢，引起蒸汽透平转速降低，真空度减小，多次造成生产减负荷。由于透 平叶片严重积垢，装置不得不提前停车检修。停车后对蒸汽透平开缸检查，发现GT－201低压端大叶轮叶片表面呈铁灰色，部分叶片有黄色铁锈斑，2号、3号叶轮表面积有一层灰白色盐垢，垢层厚度达1.1－1.2mm；GT－501叶片积垢较GT－201薄，厚 度为0.8－0.9mm，呈黑褐色。分别从GT－201和GT---501采集垢样，化学分析结果见表1。

　　为了进一步分析垢样成分，将 GT－20叶片上的垢样进行X荧光光谱分析，分析结果SiO2含量为90％，又经过X射线衍射光谱分析，证实该SiO2为无定型结构。
　　蒸汽透平机组叶片上积垢，使裂介气压缩机1a就要开缸检修一次，这成了2＃乙烯实现中石化集团公司提出的2a一检修、3a一检修的重大制约因素，成了影响装置安全、稳定、长周期、满负荷生产的“瓶颈”。

2 原因分析

　　由以上数据可知，GT－201、GT－501蒸汽透平叶片上的垢主要成份是二氧化硅。硅酸含量较高的蒸汽通过对透平作功，在压力、温度逐渐降低的过程中，在叶片和蒸汽流通叶面上沉积成二氧化硅 沉积物。

2.1 水源水的特点
　　上海石化地处东海之滨的杭州湾，原水取自黄浦江上游的张径河水，原水中SiO2含量比较高。虽然经过水厂进行混凝、澄清和过滤处理，成为低硅水，但硅含量仍在6mg／L以上，最高达到10mg／L左右，胶体硅酸（简称胶硅）含量在0.4mg／L以上， 最高达到1mg／L左右。水厂提供的低硅水水质见表2。

3 采取的措施

　　上海石化股份有限公司于1995年购进4台“上海几清环境工程有限公司”的专利产品——高效纤维过滤器，将其安装在阳离子交换器之前。
3.1 纤维过滤器去除胶硅的机理
　　经过预处理的原水，一般要经过混凝、沉淀等步骤。但象胶体硅等物质结成的非常细小的矾花，在预处理流程中是去除不了的，在更深一级的过滤处理当中，一般的过滤设备也难以将其去除。
　　高效纤维过滤器的束状滤元的直径约为50μm，在过滤时，纤维处于压实状态，所形成的孔隙很小，最小孔隙约为10～40μm，纤维的滤层可形成孔隙沿水流方向逐渐减小的过滤通道，它具有理想的深层过滤效应。同时滤层内部还存在同向絮凝作用，水通过滤层时，是以紊流状态流过，这种水流状态可以产生水流的速度梯度，使脱稳的胶体颗粒相互碰撞而凝聚为较大的颗粒，从而将其去除。所以低硅水经过过滤器时，可以把水中胶体硅大量除去。
　　过滤通道为孔径由大到小深人，这种变孔径过滤通通道主要是靠分子间作用力将脱稳的胶体吸附。这种吸附属于物理吸附，该吸附力较弱，因此，在反洗时用清水很容易将吸附的矾花清洗掉。
3.2 纤维过滤器的使用效果
　　自从安装高效纤维过滤器后，低硅水中的悬浮物、胶体硅得到进一步降低腐子交换化学除盐工况得到改善，锅炉给水的水质得到进一步提高，从而使锅炉蒸汽的品质有了明显的好转；另外该设备极大地减轻了阴床的负担，使阴床的清洗劳动强度大大降低。高效过滤器安装后，过滤器进出口低硅水中悬浮物及胶体硅含量的变化情况见表3。胶硅去除率可达80％以上，大大提高了低硅水品质。高效过滤器安装后二级除盐水、给水、炉水和过热蒸汽的SiO₂含量见表4，其中除盐水、给水、炉水和过热蒸汽SiO₂含量合格率均为100％，炉水的SiO₂含量也得到了有效控制。

　　2000年底，2＃乙烯装置经过了34个月运行后计划停车检修。检查GT－201和GT－501，在透平叶片和流通面上基本上未发现有沉积现象。可以认为，影响GT－201和GT－501正常运行的SiO₂沉积现象基本消除。

4 结束语

　　原水中胶硅含量较高时，通过一般的过滤设备及离子交换化学处理难以把胶硅完全除去。实践证明，高效纤维过滤器能有效的去除原水中大部分悬浮物和胶体硅，可以使除盐水、给水、炉水和蒸汽品质得到较大改善。

参考文献：