摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,炼油厂在生产过程中需要采用循环水作为保证,本文对循环水工艺流程进行分析,并查找水资源浪费的原因,提出了节水措施,可以为相关人员提供参考。
关键词:炼油厂;循环水;节水技术
引言
循环水系统作为炼油厂的重要公用工程和用水大户,对炼油厂的安全、平稳、长周期运行有重要的影响。循环水场是炼油厂用水量最大的场所之一,提高循环水的利用率对整个炼油厂的节水减排具有重要意义。
1节水基本原则
根据原国家经贸委等六部委(局)联合下发《关于加强工业节水工作的意见》的通知精神(国经贸资源[2000]1015),以及国家“建立节约型社会”的倡导,遵循技术先进、经济合理的原则,坚持“节流优先,治污为本,提高用水效率”的工业节水方针,提高各种品质水资源的利用,专水专用,综合治理。(1)为加强水资源的节约、保护和科学利用,努力提高水的利用率,尽量采用循环冷却水作为生产冷却水。(2)为减少生产除盐水所需要的新鲜水量,最大限度的使用各工艺装置在运行过程中产生的凝结水。(3)采用污水深度处理,出水水质指标符合污水再利用规范GB50335-2002的循环水的补充水水质要求,回用于循环水场作补充水使用。(4)尽可能在工艺装置中采用空冷器、减少循环水用量。(5)提高浓缩倍数,减少循环水排污。
2炼油厂循环水系统水损失
2.1蒸发损失
采用水蒸发的方式可以有效对冷却塔实现降温,水汽化需要大量的热能,水的蒸发量会和水液表面积、温度、气流速度以及气压有着直接的关系。
2.2系统排污蒸发浓缩使循环水系统的含盐量不断增加。
若不加以控制,将加速冷换设备的腐蚀。为了维持循环水系统的含盐量,需人为排放一部分循环水。系统排污量与补充水的水质、循环水系统的浓缩倍数有关。
2.3反洗排污以及系统渗漏
反洗排污,就是指旁滤水处理设备进行反冲洗过程中所排出来的污水。而水循环系统的渗漏,是指系统中的各条管道、水处理设备、水池等由于渗漏而造成的损失。
3炼油厂循环水系统节水措施
3.1缓释阻垢剂的优选
经过层层试验得出,GF-4无论在缓释性能、阻垢性能、抗水质污染能力方面均优于其它阻垢剂。事实证明,GF-4缓释剂在实际应用中各项运行指标和监测数据均达到并优于中石化总公司有关规定的要求;近几年某炼油厂在对GF-4的应用期间的设备鉴定检查的结果显示,水相管束及封头均无明显的锈蚀和污垢发生,尤其在环境较恶劣的条件下仍然有较好的缓释阻垢性能。
3.2回用水作为补充水
污水处理场深度处理后达到循环水补充水水质要求的水,用作循环水的补充水,既减少了由炼油厂进入自然水体的污水量,又可减少炼油厂的外排水量。例如,某1×108t/a炼油厂的循环水量为53000m3/h,补充水总量为960m3/h,处理后污水的回用量为300m3/h,年节约用水约260×104m3。然而,GB/50335《污水再生利用工程设计规范》中规定,用作循环冷却水的回用水中溶解性固体限值为1000mg/L。回用水的含盐量过高会引起循环水系统盐的富集、浓缩倍数下降。
实际工程中,污水深度处理时可采取必要的脱盐措施,可对全部或部分回用水进行脱盐处理。常用的脱盐措施有反渗透、电渗析、离子交换等。
3.3提高浓缩倍数
循环水系统由于蒸发、风吹、排污和渗漏四种损失而需要补充一定的水量,在炼油化工企业,出现渗漏会及时处理,蒸发和风吹损失在一个固定的循环水系统中,损失几乎是固定的,可以调整的,只有减少排污损失,才能降低补充水量。由于循环水在蒸发降温时,水分蒸发了,溶解盐类仍留存在循环水中,并不断的浓缩,盐类浓度不断增大。为控制盐类浓度,需要排除部分循环水,补充部分新鲜水,确保循环水的含盐量在一定的范围内,循环冷却水与补充水含盐量的比值即为浓缩倍数。在炼油厂循环水系统中,提高浓缩倍数是循环水系统的节水关键,即可节约用水,也节约循环水处理药剂。浓缩倍数越大,说明排污量越小,补充水量就少,排污水量的计算公式:排污水量=蒸发水量/(浓缩倍数-1)。由此可见,提高浓缩倍数,可以减少污水排放,从而减少所需要的补水量。比如,某炼油石化公司炼油过程中所需要循环水流量为每小时3500吨,温度差为8.5℃,干球温度值为20℃,把浓缩倍数从4提高到6,每小时排污量减少了6吨,则每小时补充用水量就降低了6吨。当然,浓缩倍数也不是越高越好,循环水的浓缩倍数的提升会使水中的含盐量不断提升,引发水管道结垢以及水处理设备的腐蚀,对循环水处理药剂的要求也会越来越高,增加水处理药剂成本。所以,必须要把浓缩倍数进行有效的控制。同时,要考虑补充水的水质,如某炼油石化公司循环水系统补水以新鲜水为主,浓缩倍数可提高至7—8,进一步降低了补充水量。
3.4污水的回收利用
全厂产生的生产废水,根据清污分流,回收利用的原则,将含盐污水在现有污水处理场单独处理后大部分回用,浓缩含盐水排放;将含硫污水经汽提后部分送装置回用,另一部分排入含油污水系统。全厂含油污水在污水处理场进行处理,达到循环水场补充用水标准后全部回用。
3.5提高水处理技术水平
本着节水、节能、延长设备使用寿命并使装置设备高效运转是企业经济效益全面提高的必要手段,在进行循环水处理的过程中需要炼油厂石油生产者借鉴别人的成功地经验教训,利用既有节能减排并且效果好的技术。比如全有机高效缓蚀剂ZJ-720在循环水处理中的实际应用,证明这种缓蚀剂具有优异的缓蚀和阻垢性能。表现在:非常高的钙承受力、对磷酸钙垢有较好的抑制作用、良好的抗粘泥能力、对氧化铁具有较好的腐蚀分散能力、较强的稳锌能力(增强了配方的缓蚀性能)等,相比普通的缓蚀剂,ZJ-720在炼油厂的循环水处理过程中起到了事半功倍的作用。
3.6过滤器
循环水在冷却过程中,空气中的粉尘使循环水悬浮物增加,水质变差。为去除悬浮物,炼油厂循环水场需设置旁流水过滤器。过滤器常选用重力式核桃壳过滤器、无阀过滤器、多介质过滤器等。该种过滤器滤速为8~12 m3/h、反冲洗历时长、排污量大。近年来出现的压力式浅层砂滤过滤器,滤速为25~35 m3/h,布水均匀,自动化程度高,且能根据水头损失、浊度等自动调控反冲洗时间。单个过滤周期内,压力式浅层砂过滤器的反洗排污量为旁滤处理水量的0.5%~1%;而核桃壳过滤器和无阀过滤器为3%~5%。按循环冷却水量为10000m3/h,旁流水处理量占循环水量的5%计算,压力式浅层砂过滤器的反冲洗水量比重力式过滤器节约用水量为10~25m3/h。
结语
炼油厂循环水系统具有很大的节水潜力,需要对节水设备选型、节水工艺和运行管理等进行研究,采取有针对性的节水措施,为企业创造更多的经济效益。
参考文献
[1]刘雪鹏.过程系统工程方法在炼油厂设计阶段节水优化中的应用[J].石油石化节能,2017,7(06):28-30+33+9.
[2]杨社明,李岁荣.炼油厂初级再生水在循环水系统的应用[J].石油石化节能,2011,1(07):18-19+54.