某炼厂凝结水回用优化实例分析

某炼厂凝结水回用优化实例分析

姬广文 1 ，杨庆峰 2 ， 杨宏斌 3 ， 张晓东 4

中国石油辽阳石化分公司热电厂 辽宁省辽阳市 111003

摘要：炼厂凝结水从直排到回收，从只回收水或热量到全回收，从就地回用到收集集中处置，在能源日趋紧张的今天，如何做到最优化回用凝结水，节约能耗，降低生产成本，实现减排控碳，提高生存竞争性，是摆在每个炼厂面前的难题，本文从某炼厂凝结水回用优化实例为大家拓展思路。

关键词：凝结水 优化 节能

引言

国内某炼厂自备脱盐水站采用离子交换交换树脂除盐技术，原设计采用地下水和经预处理后的地表水作为水源，后期节能改造回收炼厂各化工装置凝结水经预处理后与地表水、地下水混合后作为水源，脱盐水站已运行40余年，接收炼厂凝结水的化工装置在不断变化，地下水和地表水组成的新鲜水水质也有所改变。

1存在问题

装置阳床采用浮动床工艺，自2020年开始阳床频繁出现运行流量降低、甚至无流量、床内压差大、罐体发生泄漏等问题，解体检查发现底部配水设施水帽附着黑褐色胶体状物质，随着堵塞物增加，水帽过水量逐渐降低，水处理能力大幅度下降，由于水帽通流面积减少，导致底部配水设施衬板承压过大发生变形，撕裂内部衬胶防腐层，酸性水从衬胶破裂处渗入腐蚀罐体，导致罐体泄漏，确认是因来水水质不良，出现上述问题。

2问题分析

2.1样品分析

采样对胶体状物质进行分析，经高温烘焙全部挥发，在高温水中部分样品溶解。

多次对组成阳床入口水的新鲜水分析，发现水中COD含量达到了4mg/L，个别化工装置输送的凝结水含油，严重的达到了1mg/L。

2.2工艺分析

现 有工艺如下图所示：

新鲜水是由炼厂其他装置进行预处理后送至脱盐水站，经采用蒸汽为热源的生水加热器进行加热，然后与凝结水进行混合，因凝结水温度能够满足混合后阳床入口水热量需求，蒸汽加热一直未投用。

各化工装置凝结水先收集到水箱，再经泵提压依次经高效纤维过滤器、活性炭过滤器进行预处理，处理后的凝结水与新鲜水混合进入阳床。

混合后水温调整至30～40℃，送至阳床等后续设施进行脱盐。因新鲜水水质不良，水中藻类等微生物被阳床入口水帽截留，凝结水预处理效果不好，水中油类等化工料为微生物繁殖提高养料，30～40℃为微生物繁殖提高了非常好的温度环境，综合上述原因致使微生物快速繁殖，导致水帽堵塞。

凝结水预处理效果不佳原因如下，凝结水温度过高（在60-70℃），未经过降温处理，直接进入高效纤维过滤器，因高效纤维过滤器采用浮动床工艺，下进水上出水，运行时纤维束处于绷直状态，高温导致纤维束老化、寿命降低、出现断裂，导致顶部浮板发生倾斜，局部出现直通问题，未起到过滤作用，此外高温状态下也增加了油类等化工料的溶解度，降低了过滤效果。

装置来水没有在线监测仪表，水质劣化无法及时发现和处置。

3优化措施

针对上述问题，在水源无法改变情况下，根据实验结果，对工艺流程进行了优化，如下图所示：

3.1检修前置、易操作。因阳床每次检修需要将树脂等填料导出，将水帽逐个拆解、清洗、回装，导回填料，每台阳床底部有350个水帽，作业空间受限，检修耗工耗时，计划在生水加热器新鲜水出口母管加装捕捉器，捕捉器内部白钢滤芯缝隙与水帽相同，过滤水中的藻类等微生物，定期反洗，缓解阳床入口堵塞。

3.2优化凝结水预处理工艺，先降温再处理，提高预处理效果，具体如下：

1）改造生水加热器，由汽水换热转变为水水换热，降低冷凝水的温度，降低油类等物质在水中的溶解度，提高凝结水预处理过滤效果，同时新鲜水温度提高，两种水源温差变小，解决了两种水源混合配置时因温差大调整困难的问题。

2）阳床入口水温度波动范围减小，也有利于减缓阳床内部衬胶层老化速度，有利于提升离子交换树脂工作交换容量，降低树脂破碎损失等。

3）凝结水温度降低后，减缓了高效纤维过滤器中纤维束的老化速度，延长了纤维束的使用寿命。

4）改进高效纤维过滤器，采用固定床工艺，上进水下出水，运行时纤维束被上浮板压实，解决了因纤维束断裂浮板倾斜水流直通的问题

3.3破坏微生物滋生环境。提高凝结水预处理效果，去除了阳床入口微生物滋生的富养环境，同时新鲜水增加捕捉器截留微生物等杂质，降低阳床入口微生物总量，减缓微生物滋生程度，延缓水帽堵塞程度，延长水帽工作周期，同时阳床因水帽堵塞造成床内压差高、衬板变形、衬胶层破损、床体腐蚀泄漏等一系列问题也随之迎刃而解。

4实施效果

上述措施自2021年5月开始实施，10月末投入运行，运行至今，生水加热器换热效果极佳，换热后新鲜水温度提升至36℃，凝结水温度从54.5℃降至34℃，高效纤维过滤器过滤效果明显提升，反洗时，排水中可见大量絮状阳床入口堵塞物，断丝问题得到解决，捕捉器滤芯缝隙截留大量肉眼可见新鲜水中颗粒杂质，阳床入口水质较大改善，极大缓解了阳床入口水帽堵塞问题，阳床周期制水量从原2000-3000m³提升到4000-5000m³，降低了因来水水质影响安全生产的风险，同时降低装置制水成本，同时阳床检修频次降低，节约检维修费用。

5优化建议：

此炼厂只在现有工艺条件下进行了优化，解决问题的根本办法仍是从提高脱盐水站来水源品质着手：

1. 提高新鲜水预处理效果，降低水中COD含量。

2. 凝结水工艺增设除铁过滤器、精密过滤器等凝结水处理设备，提高凝结水处理效果。

3. 因化工装置换热器避免不了物料泄漏问题，增设水质在线监测表计，实时监控水质，水质劣化，自动切除系统，避免凝结水被污染，减轻凝结水预处理工作强度。

结束语

在能源日趋紧张、工厂用水、用电限量的当前形势下，炼厂提高凝结水重复利用率，能够大大降低炼厂用水及燃料消耗，降低生产成本，实现减排控碳。

参考文献

[1]姚林曼.浅谈凝结水处理 [J].化学工程与装备，2018.1 224-226

[2]王文杰，王志红.凝结水处理技术在大港石化的应用 [J].工业安全与环保，2005.9 36-37