陈东凯 吕文学
大庆石化公司化工二厂丁辛醇造气车间 黑龙江大庆 163714
摘 要：黑水单元是合成气装置的一个重要系统，是保证合成气装置环保指标的关键操作。从气化炉激冷室和碳洗塔底出来的碳黑水通过两级闪蒸冷却进入黑水槽，碳黑固体在搅拌器作用下呈悬浮状态。灰水中一部水排放到污水处理系统，以控制氯离子浓度及溶解固体和悬浮杂质的累积。本文对黑水处理单元的流程和运行操作参数进行探讨，找出最优操作方法。
关键词：黑水处理 闪蒸 运行 控制 合成气
1黑水处理单元流程
1.1低压闪蒸
从气化炉F1201激冷室底部出来的碳黑水首先经过XV12003电磁阀，然后经过LV12001A或LV12001B调节阀减压后同碳洗塔底部采出的碳黑水汇合进入低压闪蒸器V1301。闪蒸的水汽和少量气体经过塔盘及叶片式除雾器去除掉夹带的水滴，基本无颗粒的闪蒸气体从低压闪蒸器V1301顶部流出，低压闪蒸气体经压力调节阀PV13003进入热回收单元汽提塔T1402底部以利用热能。从热回收单元P1402泵送出的低压冷凝液进入低压闪蒸器塔盘用以清洗掉闪蒸气可能存在的固体颗粒。
低压闪蒸器V1301出来的水和固体自底部经LV13001A/B进入真空闪蒸器V1302。
1.2真空闪蒸
低压闪蒸器V1301底部物流在液位调节阀LV13001A或LV13001B控制下减压并且部分闪蒸到真空闪蒸器V1302中。从真空闪蒸器V1302顶部出来的闪蒸水汽，少量气体及漏入系统的空气通过一个叶片式的除雾器从顶部排出，通过真空闪蒸冷凝器E1301冷凝，然后在真空闪蒸分离器V1303中被收集。真空闪蒸分离器V1303出来的的冷凝物在液位调节阀LV13003控制下排入灰水槽V1305。真空闪蒸分离器V1303的顶部物流被抽入真空泵P1304。真空泵P1304的排出物可能会含有少量的H2S、CO、HCN和NH3高空排放。真空包产生的冷凝物排入灰水槽V1305。
1.3碳黑水处理系统
黑水槽V1304接收从真空闪蒸器V1302底部出来的碳黑水。黑水槽V1304安装有黑水槽搅拌器A1301用来保持固体悬浮。黑水槽V1304的溢出流入废水槽V1205。黑水泵P1301A/B将黑水槽V1304底部出来的碳黑水送入板框式细渣过滤机M1301A/B。
碳黑过滤系统将从黑水槽V1304接收到的碳黑水进行浓缩。该物流包含的最大的固体含量重量百分比是百分之二。过滤系统提供了一个将物流中碳黑含量浓缩至大约20%的方法，从而降低待处理碳黑中的水含量。
2黑水处理单元运行操作
V1301进料物流包括两股，分别是黑水和热回收汽提塔塔底冷凝液。黑水通过LV12001A/B调节阀进入V1301，调节阀底部设有惯性缓冲器，且V1301黑水入口设有两块挡板，防止高压黑水直接冲击V1301罐壁。热回收汽提塔塔底冷凝液经过FV13001调节阀补加至V1301顶部塔盘，作用是将V1301闪蒸出的闪蒸气进行洗涤，V1301内部共有两层塔盘。热回收汽提塔塔底冷凝液在FV13001调节阀之前还有一股分支，经过E1304冷却器冷却后排入V1305。
V1302内的黑水在真空条件下进行闪蒸，闪蒸气通过E1301被冷却，进入V1303气液分离罐。分离出的液体通过LV13003控制液位，排入灰水槽V1305。V1303顶部气体进入水环真空泵P1304，控制V1303内为负压状态，利用PV13005A/B调节阀控制压力。V1302底部黑水经LV13002调节阀控制液位，排入黑水槽V1304。V1302同样带有液位计冲洗水。
3黑水处理单元工艺指标控制
①进低压闪蒸器凝液流量FIC13001
控制范围：1.0±0.5m3/h
控制目标：1.0m3/h
相关参数：FIC14003
控制方式:正常生产时自动控制，出现波动时手动调节。
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②低压闪蒸器压力PIC13003
控制范围：1.0±0.5m3/h
控制目标：1.0m3/h
相关参数：FIC14003
控制方式:正常生产时自动控制，出现波动时手动调节。
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4结语
通过对参数的平稳控制和对操作步骤的优化，保证了黑水系统环保指标受控，为合成气装置健康平稳运行提供了保证。
控制范围：（-0.07±0.02）MPa
控制目标：-0.07MPa
相关参数：无
控制方式:正常生产时自动控制，出现波动时手动调节。
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④低压闪蒸器液位LIC13001
控制范围：（50±10）%
控制目标：50%
相关参数：FIC13001
控制方式:正常生产时自动控制，出现波动时手动调节。
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