炼油区水回用和再生水回用优化方案

炼油区水回用和再生水回用优化方案551炼油厂5512催化一联合120万吨/年催化裂化装置锅炉定排连排水15T/H，对其进行水质分析与测试，可将其补入三套循环水系统作为循环水补水。该装置优化前后的用水网络图如下单位T/H锅炉锅炉定排水15锅炉三循补水单位T/H5513催化二联合300万吨/年重油催化裂化装置锅炉定排连排水9T/H，对其进行水质分析与测试，可能的回收方案可能有两种一是送往动力厂除盐水站作为制取除盐水的原水。二是补入循环水系统作为循环水补水。图55120万催化裂化装置优化前的用水网络图56120万催化裂化装置优化后的用水网络单位T/H锅炉锅炉定排水9图57300万催化裂化装置优化前的用水网络锅炉去除盐水站或者循环水补水单位T/H9图58300万催化裂化装置优化后的用水网络酸性水汽提装置根据前文的节水潜力分析，建议本公司将现有的三套酸性水汽提装置中的两套装置改建为两套酸性水汽提装置，对酸性水进行分类处理。根据现行运行情况，加氢型酸性水43T/H，非加氢型酸性水906T/H，可考虑将第一套酸性水汽提装置用于处理加氢型酸性水，将第二套或第三套酸性水汽提装置用于处理非加氢型酸性水。由于第一套、第二套和第三套的酸性水装置处理能力分别为60T/H、110T/H和120T/H，因此改造完成后加氢型酸性水汽提装置和非加氢型酸性水汽提装置都能正常工作。该装置优化前后的用水网络图如下单位T/H120万催化242第二套酸性水汽提装置80第三套酸性水汽提装置70300万重催633120万柴油加氢127300万柴油加氢222延迟焦化装置3140万航煤油加氢1060万汽柴油加氢37180万汽柴油加氢38酸性水总量为1337T/H2012年11月3日反馈的数据中酸性水总量为148T/H，二套酸性水汽提装置处理量为80T/H，三套酸性水汽提装置处理量为70T/H，而实际调研核实的酸性水量为1337T/H。图59酸性水汽提装置优化前的用水网络500万常减压装置第二套（110T/H）或第三套（120T/H）酸性水汽提装置非加氢型含硫污水90液氨045硫化氢065120万催化242300万重催633120万柴油加氢127300万柴油加氢222延迟焦化装置3140万航煤油加氢1060万汽柴油加氢37180万汽柴油加氢38单位T/H非加氢型净化水管网第一套（60T/H）酸性水汽提装置加氢型含硫污水液氨XX硫化氢XX加氢型净化水管网120万柴油加氢99300万柴油加氢125436143加氢型净化水替换除盐水做空冷前注水550万常减压装置3473618污水处理厂非加氢净化水用做电脱盐注水图510酸性水汽提装置优化后的用水网络5514重整车间连续重整装置余热锅炉产生定排连排水05T/H，对其进行水质分析与测试，可能的回收方案可能有两种一是送往动力厂除盐水站作为制取除盐水的原水。二是补入循环水系统作为循环水补水。单位T/H余热锅炉锅炉定排水05图511连续重整装置优化前的用水网络余热锅炉去除盐水站或补循环水单位T/H05图512连续重整装置优化后的用水网络120万柴油加氢装置根据前文的节水潜力分析，除盐水99T/H用于加氢产物与进料换热器E1103A/B和产物空冷器A1101前注水，考虑用加氢型净化水代替除盐水以减少除盐水用量。该装置优化前后的用水网络图如下除盐水99加氢产物与进料换热器E1103A/B、产物空冷器A1101前注水酸性水管网单位T/H加氢型净化水99加氢产物与进料换热器E1103A/B、产物空冷器A1101前注水加氢型酸性水管网单位T/H图514120万柴油加氢装置优化后的用水网络5515300万柴油加氢车间5万方制氢装置根据前文的节水潜力分析，由于热平衡问题，在现工况（现工况生产量是2万标方）下，最多并且已经回收15T/H装置工艺配汽直排废水。通过提高生产能力，可以将剩余的48T/H装置工艺配汽直排废水全部回收到中压汽水分离器V106。或者通过铺设管线将剩余的48T/H装置工艺配汽直排废水回用到其它装置。中压汽水分离器V106产生定排连排水75T/H，对其进行水质分析与测试，可能的回收方案可能有两种一是送往动力厂除盐水站作为制取除盐水的原水。二是补入循环水系统作为循环水补水。该装置优化前后的用水网络图如下单位T/H余热锅炉锅炉定排水75图5155万方制氢装置优化前的用水网络图513120万柴油加氢装置优化前的用水网络余热锅炉去除盐水站或补循环水单位T/H75图5165万制氢装置优化后的用水网络装置工艺配汽中压汽水分离器V106152012年10月改造完成工业污水管网48图5175万标方制氢装置优化前的用水网络单位T/H装置用汽产生的冷凝水中压汽水分离器V106152012年10月改造完成其它装置48装置用汽产生的冷凝水中压汽水分离器V106除盐水罐V303通过提高装置产量回用剩余48或者152012年10月改造完成图5185万标方制氢装置优化后的用水网络300万柴油加氢装置根据前文的节水潜力分析，除盐水125T/H用于产物空冷器前注水和高压换热器前注水，可考虑用类净化水（加氢型净化水）代替这种水，以减少除盐水的用量。该装置优化前后的用水网络图如下单位T/H产物空冷器A101前注水高压换热器换102前注水除盐水125单位T/H图519300万柴油加氢装置优化前的用水网络加氢型净化水125产物空冷器A101前注水高压换热器换102前注水单位T/H图520300万柴油加氢装置优化后的用水网络5516汽柴油加氢车间60万吨柴油加氢装置根据前文的节水潜力分析，因为此装置要改为航煤加氢，所以只进行节水潜力分析，不进行改造优化方案。航煤加氢装置根据前文的节水潜力分析，因为此装置要停，所以只进行节水潜力分析，不进行改造优化方案。5517溶剂脱蜡装置无5518延迟焦化装置D113除氧器产生锅炉定排连排水11T/H，对其进行水质分析与测试，可能的回收方案可能有两种一是送往动力厂除盐水站作为制取除盐水的原水。二是补入循环水系统作为循环水补水。单位T/HD113除氧器锅炉定排水图521延迟焦化装置优化前的用水网络D113除氧器去除盐水站或补循环水单位T/H图522延迟焦化装置优化后的用水网络5519油品联合储运车间无55110润滑油精制车间无552动力厂5521除盐水装置（1）一套除盐水装置一套除盐水装置混床电导仪有六根仪表引流水，每根管线为3分管径（DN15），排水压力为1公斤2公斤，总量为2T/H，这部分水主要用于公司检测除盐水电导率和水质数据等，使用后排污。这部分水的水质较好，可以进行回收，要加不锈钢管线（电导率不会发生变化），每条混床走一条线，收集到除盐水箱，减少除盐水站的排污，而且可略微提高除盐水的制水率。一套除盐水优化前后的用水网络图如下混床电导仪2污水处理厂（生产污水管网）单位T/H2混床电导仪回收至除盐水箱单位T/H2一套除盐水装置总体改造方案分析动力厂一套除盐水装置，正常制备二级除盐水是一个连续过程，混床（15）不会有排污，只有在混床再生时才会有排污水产生，因此，动力厂一套除盐水装置水平衡图只是物料平衡图，并不能够真实反应生产过程中混床的生产情况。假设混床再生过程中，排污量244T/H，一个月720小时，那么，一个月污水量为17568吨。污水排污量显然较大，可对一套除盐水装置反洗和再生过程用水情况进行节水分析，以节约用水，降低二级除盐水制水比。下面将对一套除盐水装置反洗和再生过程用水情况做详细分析。图523一套除盐水装置优化前的用水网络图524一套除盐水优化后的用水网络381T/H低温水自管网活性炭过滤器18双介质过滤器114反渗透12345混床12345用户浓水反渗透12淡水浓水二级除盐水3191路明沟去污水处理厂（生产污水管网）中和池12路管沟去（生产污水管网）处理厂回用水装置动力部二套集中预处理装置滤池381T/H112T/H336T/H244T/H3474T/H4T/H图525一套除盐水装置水网络改造前平衡图反洗分层沉降排水预处理进酸进碱放水沉降混脂正洗二套预处理装置4中和池244T/H图混床再生优化前水网络图反洗分层沉降排水预处理进酸进碱放水沉降混脂正洗中和池14414储水罐图混床再生优化后水网络图预处理系统一套除盐水装置预处理水系统主要包括，一级纤维球过滤器、双介质过滤器（14）和活性炭过滤器（18）。当设备运行一定周期后，需要反洗。可采取下列反洗步骤纤维球过滤器反洗用水使用来水预处理系统送水，双介质过滤器反洗用水，水源来自纤维球过滤器过滤后的过滤水，活性炭过滤器反洗用水串接为双介质过滤器出水。这部分反洗水集中回收到二套集中预处理装置（滤池），进行再次过滤后，将这部分过滤水回用到二套除盐水装置做制除盐水水源。反渗透和浓水反渗透系统反渗透系统的作用是去除水体中的全部不溶物及胶体，并去除绝大部分溶解性盐类，使反渗透出水满足混床进水要求，并排放一定比例的反渗透盐水；浓水反渗透除盐系统的作用是将原水反渗透除盐系统排放的浓水进行二次反渗透除盐处理，提高水资源利用率，降低单位制水水耗，并排放少量的高含盐水。由于浓水反渗透处理后的排污水电导率2000以上，硬度高，不适合回收再次使用。反渗透和浓水反渗透反洗系统主要是通过离线配制专门的酸、碱性清洗剂或杀菌剂，通过循环系统将清洗剂连续送入反渗透系统，将膜元件内结垢、污堵成分或微生物成分进行清洗、冲洗，恢复反渗透系统工作性能。因为是循环的将酸、碱性清洗剂连续送入反渗透系统，因此，反渗透和浓水反渗透反洗系统也没有节水潜力。混床系统混床（15）再生过程的正洗水可回收后再使用。混床再生过程主要分为反洗、分层、沉降排水、预处理、进酸、进碱、放水、沉降混脂和正洗。反洗至放水过程，主要属于树脂再生过程，使用加入酸、碱性物质；沉降树脂和正洗步骤主要是用新鲜水冲洗混床，正洗水水质较好，可将其回收，送到二套集中预处理装置（滤池）。兰州石化公司六月份混床再生28次，每次水量120T，再生时间为25小时，按照每月720小时计算，平均为1167T/H再生水。每10分钟检测一次水质，用以判断正洗的水质是否可以回收利用。参考其他企业节水经验，可以考虑回收正洗水，用储罐保存，作为下一次反洗用水。初步方案认为可回收的水量为58T/H。（2）二套除盐水装置二套除盐水装置总体改造由阴阳离子交换床分析可知，在连续制一级除盐水过程中，阳离子交换床（13）和阴离子交换床（13）是不会产生排向中和池的154T/H的再生水，因为阴阳离子交换床再生产中是不会排污，只有再生时才会产生排污。所以一套除盐水装置水平衡图只是物料平衡图，并不能够反映真正实际生产过程。假设阴阳离子床再生过程每小时排污水量为154T/H，720小时每月，那么二套除盐水装置每月再生水排污量为11088吨，显然，二套除盐水装置再生水排污量较大。合理的节约再生过程排水，可提高装置制水比。下面将对二套除盐水装置反洗和再生过程用水情况做详细分析。37T/H单位T/H新鲜水自管网纤维球过滤器13二套集中预处理设施阳离子交换床13阴离子交换床13用户中和池污水处理厂一级除盐水112T/H154T/H154T/H污水处理厂淡水自管网9041T/H正洗水已经回收利用图526二套除盐水装置用水网络平衡图纤维球过滤器纤维球过滤器（13）反洗水使用二套集中处理装置送水，反洗后的污水可直接打回二套集中预处理设施。由于反洗为间歇过程，并未调研具体水量。阴阳离子交换床再生水串级使用阴阳离子交换床（13）的离子树脂再生过程也具有节水潜力。阳床再生液为盐酸，阴床再生液为氢氧化钠，当阳床（或阴床）运行一个工作周期失效后可分别再生或同步再生。首先对阴床进行预热，打开阴床上排水阀、进碱阀、喷射器进水阀，调节流量，开碱液加热器，而再生盐酸（烧碱）由计量箱经酸（碱）计量泵注入喷射器后与再生来水以一定浓度混合后，进入阳（阴）床进行再生。即可减少阴阳离子床再生水用量。阳离子交换床阴离子交换床再生碱液再生酸液排向中和池图527阴阳离子交换床再生水串级使用示意图阴阳离子交换床再生过程中，大约一半时间是加酸、碱性物质再生，另外一半时间用新水冲洗阴阳离子交换床，冲洗阴阳离子床的新鲜水水质较好，可以回用到二套集中预处理装置。阴阳离子交换床内部再生方向改造阳床上室装填强酸性阳离子交换树脂，阳离子交换基团中的H和水中的CA2、MG2、NA等阳离子进行交换。树脂吸附了水中的CA2、MG2、NA等阳离子，而交换基团中的H被交换到水中，并与水中的阴离子结合生成相应的无机酸，故交换后出水呈酸性。H与水中酸根形成的无机酸，通常为强酸（H2SO4、HAL、HNO3）以及弱酸（H2CO3、H2SIO3）等，弱酸中的H2SIO3电离度很小，所以反应酸性甚微，而H2CO3极不稳定，容易分解成H2O和CO2气体，即H2CO3H2OCO2。当阳离子交换器出水PH4时，水中的H2CO3几乎全部分解，分解出的CO2气体，在水中是以溶解性气体存在的，随着交换过程的继续进行，水中的CA2、MG2又会把交换到树脂上的NA全部置换下来，使出水的NA含量大大超过原水中的NA含量。阳床下室装填的弱酸性阳离子交换树脂，只能同弱酸盐类进行离子交换反应。交换之后，不产生强酸。弱酸树脂在失效之后容易进行再生，强酸树脂的再生残液即可将其再生。弱酸树脂还有一个特点，交换容量大，约为强酸树脂的2倍，将它放在下面，可以减轻强酸树脂的负担。因此，能够节约用水的进水方向和再生水进水方向如下两图所示。强酸性阳离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂需脱盐的过滤水进水方向再生水进水方向图528阳离子交换床内部再生方向示意图阴床亦同理。强碱性阴离子交换树脂弱碱性阴离子交换树脂需脱盐的过滤水进水方向再生水进水方向图529阴离子交换床内部再生方向示意图强酸性阳离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂再生水进水方向强酸性阳离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂储水罐中和池前期酸碱水后期正洗水7777阴床阳床工业硫酸工业烧碱图阴阳离子床再生水回收方案强酸性阳离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂强酸性阳离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂阴床阳床过滤水进水方向图阴阳离子床过滤水串级方向回收方案增加除碳塔装置由上述分析可知，出阳离子交换床的过滤水中含有大量的H2CO3，可增加一台除碳塔经二氧化碳脱除后送入阴离子交换床，脱出H2CO3后可减小阴离子交换床负荷，能够提高装置制水比。（3）三套除盐水装置三套除盐水装置总体改造方案由上面阴阳离子交换床分析可知，在连续制一级除盐水过程中，阳离子交换床（15）和阴离子交换床（15）是不会产生排向中和池的358T/H的再生水，因为阴阳离子交换床在生产过程中是连续过程，只有再生时才会排污。所以一套除盐水装置水平衡图只是物料平衡图，并不能够反映真正实际生产过程。假设阴阳离子床再生过程每小时排污水量为358T/H，720小时每月，那么三套除盐水装置每月再生水排污量为25776吨，显然，三套除盐水装置再生水排污量较大。合理的节约再生过程排水，节约用水量，提高装置制水比。下面将对三套除盐水装置反洗和再生过程具体节水过程作分析。4318T/H单位T/H污水处理厂淡水自管网阳离子交换床15阴离子交换床15中和池污水（PH69）排放至黄河一级除盐水用户99T/H一级除盐水（软化水）用户一级除盐水297T/H358T/H358T/H图530三套除盐水装置用水平衡总图阴阳离子交换床再生水串级使用阴阳离子交换床（15）的离子树脂再生过程也具有节水潜力。阳床再生液为工业硫酸，阴床再生液为工业烧碱，当阳床（或阴床）运行一个工作周期失效后可分别再生或同步再生。首先对阴床进行预热，打开阴床上排水阀、进碱阀、喷射器进水阀，调节流量，开碱液加热器，而再生硫酸（烧碱）由计量箱经酸（碱）计量泵注入喷射器后与再生来水以一定浓度混合后，进入阳（阴）床进行再生。即可减少阴阳离子床再生水用量。阳离子交换床阴离子交换床再生碱液再生酸液排向中和池图531阴阳离子交换床再生水串级使用示意图阴阳离子交换床再生过程中，大约一半时间是加酸、碱性物质再生，另外一边时间用新水冲洗阴阳离子交换床，冲洗阴阳离子床的新鲜水水质较好，可以回用到二套集中预处理装置。阴阳离子交换床内部再生方向阳床上室装填强酸性阳离子交换树脂，阳离子交换基团中的H和水中的CA2、MG2、NA等阳离子进行交换。树脂吸附了水中的CA2、MG2、NA等阳离子，而交换基团中的H被交换到水中，并与水中的阴离子结合生成相应的无机酸，故交换后出水呈酸性。H与水中酸根形成的无机酸，通常为强酸（H2SO4、HAL、HNO3）以及弱酸（H2CO3、H2SIO3）等，弱酸中的H2SIO3电离度很小，所以反应酸性甚微，而H2CO3极不稳定，容易分解成H2O和CO2气体，即H2CO3H2OCO2。当阳离子交换器出水PH4时，水中的H2CO3几乎全部分解，分解出的CO2气体，在水中是以溶解性气体存在的，随着交换过程的继续进行，水中的CA2、MG2又会把交换到树脂上的NA全部置换下来，使出水的NA含量大大超过原水中的NA含量。阳床下室装填的弱酸性阳离子交换树脂，只能同弱酸盐类进行离子交换反应。交换之后，不产生强酸。弱酸树脂在失效之后容易进行再生，强酸树脂的再生残液即可将其再生。弱酸树脂还有一个特点，交换容量大，约为强酸树脂的2倍，将它放在下面，可以减轻强酸树脂的负担。因此，能够节约用水的进水方向和再生水进水方向如下两图所示。强酸性阳离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂需脱盐的过滤水进水方向再生水进水方向图532阳离子交换床内部再生方向示意图阴床亦同理。强碱性阴离子交换树脂弱碱性阴离子交换树脂需脱盐的过滤水进水方向再生水进水方向图533阴离子交换床内部再生方向示意图因此，能够节约用水的进水方向和再生水进水方向如下两图所示。增加除碳塔改造方案由上述分析可知，出阳离子交换床的过滤水中含有大量的H2CO3，可增加一台除碳塔经二氧化碳脱除后送入阴离子交换床，脱出H2CO3后可减小阴离子树脂交换床负荷，能够提高装置制水比。该装置中经过阴离子交换床15后的正洗水，可以把这部分水回收到二套集中预处理装置（滤池）去制除盐水，2012年6月调研时，正洗次数为13次，12005小时13/720小时11T/H。三套除盐水装置电导仪总共13台，总水量为2T/H，这部分水主要用于公司检测除盐水电导率和水质数据等，使用后便排污。这部分水，水质较好，可以进行回收，要加不锈钢管线（电导率不会发生变化），每条混床走一条线，收集到除盐水箱。三套除盐水优化前后的用水网络图如下阴离子交换床1511污水处理厂单位T/H图534三套除盐水优化前的用水网络图阴离子交换床1511二套集中预处理装置图535三套除盐水优化后的用水网络图电导仪2污水处理厂单位T/H图536三套除盐水优化前的用水网络图电导仪2除盐水管网单位T/H图537三套除盐水优化后的用水网络图炼油区动力厂三套化学水装置的制水情况统计如表52所示。表52化学水装置产水率、制水比率统计消耗新水量消耗回用水回收冷凝水共计出水量产率制水率单位T/HT/HT/HT/H一套除盐水装置38100319839119二套除盐水装置37900112882113三套除盐水装置431800396917109通过上表中的数据分析可知，动力厂一、二、三套除盐水装置制水比平均值接近11，主要原因是制除盐水过程中，再生排污水和反洗水用量较大，导致的除盐水制水比偏高。其中，一套除盐水装置制水率在119，制水率偏高，另外一个原因是采用低温水为制二级除盐水水源，低温水含杂质量较高，除盐水制率也就相应变高。一套除盐水采用反渗透工艺，制水率一般偏高。二套除盐水装置制水率在113，制水率也较高，主要原因是水源采用37T/H新鲜水，90T/H淡水，导致除盐水制率高于11。三套除盐水装置制水率在109，制水率比较合理的原因是三套装置完全使用淡水制除盐水，淡水水质较好。降低一套除盐水装置制水率主要从制水的水源考虑，改造炼油污水系统深度污水处理装置后，能多生产淡水量78T/H，动力厂回收蒸汽凝液143T/H，改造用于产C级蒸汽78T/H，还可将剩余的65T/H蒸汽凝液回用到一套除盐水系统。提高制除盐水水源水质后，便可降低除盐水制水比。5522循环水系统兰州石化公司共有20余套循环水装置，其中炼化生产单位循环水装置分别为动力厂的一循（西半厂）循环冷却水系统、二循（东半厂）循环冷却水系统、兰港公司聚丙烯厂循环冷却水系统、三循循环冷却水系统、四循循环冷却水系统；化肥厂的380装置、396装置、浓硝酸循环冷却水装置、苯胺循环冷却水装置和动力储运车间循环冷却水装置；乙烯厂的公用工程车间循环水A组和公用工程车间循环水B组循环冷却水装置；橡胶厂的22装置和75装置；石化厂的306A装置、306B装置、327装置和342装置。循环水作为炼化企业的第一大种类水，它的优化对企业的节水起到很关键的作用。近几年，国内炼油企业都针对循环水场存在的问题，积极开展了循环水系统优化工作。提高浓缩倍数是目前公认的有效节约循环水的方法，如辽阳石化公司化工系统循环水平均浓缩倍数在556、炼油系统约354；独山子石化公司炼油和化工循环水的浓缩倍数平均达5以上。中国石化下属的燕山石化、镇海炼化、金陵石化等企业通过采用先进技术处理循环水物料泄漏、开展循环水水质处理技术攻关、不断改进水处理药剂配方等，循环水场也实现了较优运行，循环水浓缩倍数达40以上。而兰州石化动力厂四个循环水系统循环水浓缩倍数平均低于4，具有较大的改造潜力。（1）提高循环水浓缩倍数改造方案兰州石化总共有4个循环水场，一循的新鲜水补水为140T/H，循环水总量为4596T/H，浓缩倍数为38。二循分为二循东半厂和二循聚丙烯，二循东半厂的新鲜水补水量为88T/H，循环水总量为4937T/H，浓缩倍数为3。二循聚丙烯新鲜水补水量20T/H，循环水总量为1113T/H，浓缩倍数为5。三循的新鲜水补水量46T/H，循环水总量为3146T/H，浓缩倍数为4。四循新鲜水补水量为50T/H，生活污水回用水自污水处理厂用量为100T/H，循环水总量为5844T/H，浓缩倍数为4。综上可知，兰州石化动力厂四个循环水场浓缩倍数平均在4左右，循环水浓缩倍数较低。具体数据如表54动力厂循环水系统汇总所示。若将循环水浓缩倍数提高到4，所节约的新鲜水水量由公式（1）和公式（2）计算求得，结果列于下表53。开式系统的补充水量可按照下列公式计算MERGEFORMAT11EMQN公式中表示蒸发水量（M3/H）N表示浓缩倍数。EQMERGEFORMAT2ERKT公式中表示循环冷却水量（M3/H）R表示冷却塔进出口温差（）T表示气温系数（1/）K气温系数K进塔大气温度（）10010203040（1/）K00008000100012000140001500016表53动力厂循环水系统使提高浓缩倍数后减少的新鲜水做循环水补水量一循二循三循四循兰港合计浓缩倍数3826445循环水补水量14088465020344浓缩倍数提高到4时节约补水量2516000185（2）循环水蒸发飞溅和排污改造方案对兰州石化公司主要的循环水场进行了数据统计和计算，得到各循环水场补水量、蒸发飞溅损失、排污及反冲洗、浓缩倍数等数据，详见表34。具体的核算步骤如下1由公式（1）计算循环水蒸发量E；（3）TRK式中E蒸发损失量，T/H表示气温系数，1/。K表示冷却塔进出口温差，；TR循环水量，T/H选取进塔大气温度为20，查得气温系数为00014，可计算出蒸发损失K量E，如表34第10列所示。2由公式（2）计算排污量；（4）EBN1式中B排污量，T/HN浓缩倍数；COMMENTU1分厂的数据怎么得到的COMMENTMS2答水平衡调研时，工人师傅提供的经验值根据实际的浓缩倍数N，以及计算得到的蒸发损失量E，可计算出排污量B，如表34第十列所示。3漏失损失量由公式（3）计算得到。（5）FMB式中M补水量，T/HF漏失损失量，M3/H根据实际的补水量M，计算得到的蒸发损失量E和排污量B，计算漏失量F，如表34第十二列所示。气温系数K进塔大气温度（）10010203040（1/）K00008000100012000140001500016（补水量大）动力厂循环水系统水平衡数据汇总表，对比经验估计和公式计算得到得蒸发飞溅量和循环水排污量，可以发现动力厂一循和四循的循环水补水漏损量较大，具体原因可能为一、管网存在漏损，可通过检查管线，发现漏损处，实现节约新鲜水的目标。二、循环水补水量较大，致使循环水系统使用了过多的新鲜水作为循环水补水，建议减少新鲜水的用量，实现节水目标。（蒸发量小）由上表可以看出，第10列蒸发量计算值与分厂提供的蒸发量大部分比较接近，表明计算值比较可靠。但是，动力厂一，二，三，四循的蒸发量计算值与分厂提供值相比，明显偏小，可能是由于动力厂提供的蒸发量偏大所致。动力厂一，二，三循和化肥厂丙烯酸的排污量计算值比循环水场提供的排污量大，表明循环水系统中有机泵冷却水排污。一循，四循，化肥厂380装置，石化厂306A，乙烯厂公用工程车间循环水A组和公用工程车间循环水B组的漏失损失量计算值较大，可能的原因有如下几个方面一是循环水补水量偏大，可能有减少循环水补水量的空间；二是蒸发量和排污量计算值较实际数值偏小。表54动力厂循环水系统水平衡数据汇总表补新水量补回用水循环水量进出口温差蒸发飞溅量水场排污量蒸发量计算排污量计算漏失损失量厂名生产单位T/HT/HT/HT/HT/H浓缩倍数（机动处）T/HT/HT/H一循140045969884212538579120686141二循88049378776355293456185三循46031468616435241175098四循5010058447124327343572719097364动力厂兰港公司200111371022521091273637一套甲乙酮93115765448972259031二套甲乙酮9072065446605167129助剂厂顺酐506906282238580211290（3）循环水旁滤改造方案动力厂循环水系统一循无回用水管线，若考虑利用处理后污水作为一循补水，需要考虑处理后污水的来源，还需铺设相应的回用水管线。旧二循装置与2012年6月水平衡调研时仍在运行，2012年12月后已经停用，新二循装置（与四循相邻）开工运行。新二循靠近四循，四循只有夏天使用生活污水回用水做循环水补水，而新二循也没有回用水管线，无法回用生活污水回用水。若考虑利用回用水作为新二循的补水，需要考虑回用水的来源，还需铺设相应的回用水管线。三循只有冬天可以用生活污水回用水作循环水补水，50T/H的补水量为2012年6月水平衡调研时的数据，但是140万重催装置并未开工运行，三循的循环水量小，相应的补水量也小，但是11月后140万重催重开三循用水量变大，新鲜水量为20T/H，实际补水量120T/H。小重催装置的部分循环水污染，无法回到循环水系统，目前外排到污水系统。动力厂第三套循环水系统未采用旁滤技术，若是采用旁滤系统，将大大提高三循浓缩倍数，并且能够节约大量新鲜水用量。公司准备安装旁滤系统。此外，利用过滤后的循环水作为旁滤系统的反洗水，反洗水量控制在30到40T/H，每天洗一次，冲洗一次的时间大概为10分钟，一天消耗水量大概为10T，折合到每小时水量为05T/H，可以排至就近的旁滤水沉淀池，澄清过滤之后，用于循环水补水。三循刚上浅层过滤器，将要投用，正在施工中。所以，排污量较小。考虑到05T/H水量较小，回收的经济性可能不合理，暂时不考虑该优化方案。四循有生活污水回用水管线，但只能夏天使用，旁滤反洗水未回到四循，而是和新二循的旁滤反洗水全部进入新二循。循环水装置的蒸发、飞溅量为装置工程师依据经验估计值。（4）机泵冷却水做循环水补水改造方案炼油厂延迟焦化装置、500万常减压、120万催化裂化和180万汽油加氢车间，经过本次的水平衡调研可知，每小时产生的机泵冷却水量为91吨。然而，排污的机泵冷却水含油，参考动力厂循环水水质数据，循环水含油量平均值为218MG/L。仅需将处理后机泵冷却回用水含油量控制在218MG/L以下即可。各车间的排放量见表55。表55可回用的机泵冷却水量车间装置水质回用处消耗量延迟焦化机泵冷却机泵冷却水循环水补水38500万常减压机泵冷却机泵冷却水循环水补水1120万催化裂化机泵冷却机泵冷却水循环水补水24180万汽油加氢机泵冷却机泵冷却水循环水补水19合计915523凝结水系统考虑到蒸汽凝液水质较好，若是将其排放到炼油污水管网，显然不合理。兰州石化公司考虑将这部分蒸汽凝液经除油除铁装置处理后回用到除盐水装置，减少一级除盐水生产负荷，间接节约用于生产一级除盐水的新鲜水。兰州石化公司从2008年开始考虑并筹备此项目，准备将除油除铁装置处理量由100T/H扩建为200T/H。蒸汽凝液即可全部进入除油除铁装置，不会再排入污水管网。经过几年论证，该项目将要实施。蒸汽凝液回收率按照90计算。调研期间，兰州石化炼油区从电厂外购C级蒸汽（10MPA蒸汽）7889T/H。动力厂可将回收的143T/H蒸汽凝液用于制除盐水装置后，用于动力厂过滤生产这部分外购蒸汽。可减少外购的C级蒸汽量。动力厂第一套除盐水装置生产二级除盐水，该装置使用了481T/H的低温水，可考虑用剩下的65T/H蒸汽凝液替换低温水。减少了低温水的使用量，同时也降低一套除盐水装置制水比。然而，动力厂的工程师认为用淡水或冷凝液替换低温水会浪费一套除盐水装置的先进性，该方案有待进一步核实。动力厂除油除铁装置炼油污水管网143蒸汽凝液143单位T/H图51动力厂蒸汽凝液回收系统优化前水平衡图一级除盐水系统蒸汽凝液143动力厂除油除铁装置炼油污水系统12815单位T/H图52动力厂蒸汽凝液回收系统优化后水平衡图5524锅炉装置产汽锅炉产生定排连排水4T/H，对其进行水质分析与测试，可能的回收方案可能有两种一是送往动力厂除盐水站作为制取除盐水的原水。二是补入循环水系统作为循环水补水。单位T/H产汽锅炉锅炉定排水4图540锅炉装置优化前的用水网络产汽锅炉去除盐水站或新鲜水混合后补循环水单位T/H4图541锅炉装置优化后的用水网络553油品储运厂5531原油输转部该车间原油输转部使用新鲜水11T/H来冲洗159卸油台，这部分新鲜水可以用污水处理厂处理后的生活污水代替。原油输转部优化前后的用水网络图如下159卸油台冲洗水新鲜水11T/H图542原油输转部159卸油台优化前的用水网络159卸油台冲洗水生活污水回用水11T/H图543原油输转部159卸油台优化后的用水网络554污水处理厂污水处理厂考虑在原5台超滤的基础上再增加一台超滤机，使得炼油污水深度处理能力增大。若炼油污水总量保持不变，仍然为939T/H，有如下两种方案方案一若是增加一台超滤机，生产的淡水量能稳定在600T/H左右，比原淡水量增加78T/H，其中37T/H可用来代替动力厂二套除盐水装置的新鲜水，剩下的41T/H淡水可直接送往一套除盐水装置混床，进一步减少一套除盐水装置的低温水用量。但是，该方案炼油污水深度处理装置反渗透设备的负荷约为7692T/H，比目前运行负荷高（671T/H）。该方案如图56所示。方案二若是增加一台超滤机，超滤设备的运行负荷加大，保持反渗透设备的运行负荷不变（671T/H），从而节约反渗透设备的运行负荷，如图57所示。初步处理后的炼油污水9201T/H送往超滤设备，制得8282T/H的超滤水，其中671T/H的超滤水送往反渗透设备，保持其原有的运行负荷，1572T/H的超滤水可考虑送往动力厂作为循环水的补水（例如新二循），另外92T/H的超滤浓水排至市政管网。但是由于排入市政污水管网的初步处理后的污水量减少，可能导致排入市政污水管网的污水不达标，因此超滤设备的处理量要根据市政污水管网排放指标进行优化。若前文所述方案全部采纳，可减少排污2285T/H，炼油污水总量由939T/H减少为7105T/H。如图58所示，经过炼油污水初步处理装置和深度处理装置之后，可制取淡水4888T/H，不足522T/H，供应动力厂的淡水量减少，二套除盐水装置需要补充更多的新鲜水。表59污水处理厂深度污水处理装置超滤出水水质数据分项名称油_仪器余氯SDI15悬浮物执行标准GB164881996GB/T114242008Q/SYLS13882009GB1190189单位MG/LMG/LMG/L超滤出水07300032571污水处理厂有关部分优化前后的用水网络图如下炼油污水池超滤反渗透市政污水管网动力厂炼油污水深度处理装置149522939炼油污水初步处理装置调节池气浮池BAF絮凝沉淀池193746756717890416图55炼油污水处理装置改造前流程简图炼油污水池超滤反渗透市政污水管网动力厂炼油污水深度处理装置1692600939炼油污水初步处理装置调节池气浮池BAF絮凝沉淀池8548547692789033968585图56炼油污水处理装置改造后流程简图（方案一）（炼油污水总量为939T/H）炼油污水池超滤反渗透市政污水管网动力厂炼油污水深度处理装置149522939炼油污水初步处理装置调节池气浮池BAF絮凝沉淀池920292671789025981572188新二循图57炼油污水处理装置改造后流程简图（方案二）（炼油污水总量为939T/H）炼油污水池超滤反渗透市政污水管网动力厂炼油污水深度处理装置137948887105炼油污水初步处理装置调节池气浮池BAF絮凝沉淀池6963696626778902216142142图58炼油污水处理装置改造后流程简图（炼油污水总量为7105T/H）555助剂厂5551顺酐装置根据前文的分析，10MPA蒸汽25T/H，主要用于各换热器等，产生污水25T/H，这部分污水水质较好，可将其经处理后回用到循环水系统。10MPA蒸汽25T/HE1103、E1111污水管网图547顺酐装置优化前的用水网络10MPA蒸汽25T/HE1103、E1111处理后循环水补水图548顺酐装置优化后的用水网络5552正己烷装置根据前文的分析，蒸汽通过各装置后产生污水2T/H可以回收，就近作为循环水补水。空冷水箱E102/E104装置溢流蒸汽凝液2T/H污水管网图549正己烷装置优化前的用水网络空冷水箱E102/E104装置溢流蒸汽凝液2T/H循环水系统回收图550正己烷装置优化后的用水网络526催化剂厂无优化改造方案527兰港公司无优化改造方案56化工区水回用和再生水回用优化方案561化肥厂5611苯胺车间根据前文节水潜力分析，由R608软水罐收集的冷凝液，有2T/H的冷凝液排至化污，可考虑回收这部分冷凝水至冷凝水管网。R608软水罐2T/H化污图551苯胺车间优化前的用水网络R608软水罐2T/H冷凝水管网5612丙烯酸车间根据前文节水潜力分析，700急冷段补水，目前由冷凝液代替过滤水116T/H（6月水平衡的时候使用过滤水），急冷之后的水，水质较好，原先进入图552苯胺车间优化后的用水网络化污，可改造进入雨排。锅炉产生锅炉定排连排水03T/H，锅炉定排连排水15T/H，对其进行水质分析与测试，可能的回收方案可能有两种一是送往动力厂除盐水站作为制取除盐水的原水。二是补入循环水系统作为循环水补水。单位T/H03锅炉锅炉定排水图553丙烯酸车间锅炉装置优化前的用水网络03锅炉去除盐水站或新鲜水混合后补循环水单位T/H图554丙烯酸车间锅炉装置优化后的用水网络700急冷段补水过滤水116T/H化污图555丙烯酸车间优化前的用水网路700急冷段补水冷凝水116T/H雨排图556丙烯酸车间优化后的用水网路5613动力车间根据前文节水潜力分析，动力车间A/B/C渣井使用过滤水24T/H为水封用水，然后送往渣场冲渣，建议水封用水后增加一个过滤装置，清除废渣，作为水封水循环使用。若方案实施，可节约过滤水20T/H。动力车间74T/H的锅炉排污水去渣沟，锅炉定排连排水水质较好，可将其集中回收。处理方案主要有两种，一是主要集中收集后，统一输送到除盐水站制除盐水。二是收集后，和过滤水混合，输送到循环水系统做循环水补水。水箱水封锅炉排污水26T/HA/B/C锅炉渣井A锅炉B锅炉C锅炉过滤水24T/H锅炉排污水28T/H锅炉排污水20T/H去渣沟水箱水封锅炉排污水26T/H回水箱水封A锅炉B锅炉C锅炉过滤水24T/H锅炉排污水28T/H锅炉排污水20T/H集中回收后去除盐水站或新鲜水混合后补循环水5614硝酸车间锅炉产生锅炉定排连排水05T/H，对其进行水质分析与测试，可能的回收图557动力车间优化前的用水网络图558动力车间优化后的用水网络方案可能有两种一是送往动力厂除盐水站作为制取除盐水的原水。二是补入循环水系统作为循环水补水。单位T/H05锅炉锅炉定排水图559硝酸车间锅炉装置优化前的用水网络05锅炉去除盐水站或新鲜水混合后补循环水单位T/H图560硝酸车间锅炉装置优化后的用水网络5615制水供水车间（1）化肥厂1500吨除盐水装置化肥厂1500吨除盐水装置，反洗过程从脱盐水罐V303A/B中的脱盐水经反洗水泵（B305A/B）加压至待反洗过滤器中，进行反洗，反洗废水经地沟排入1500T/H脱盐水装置回收水池（）。这部分反洗水可以进行回收，不知化肥厂是否已经回收，由于反洗为间歇过程，所以调研时并未调研水量。混床在运行一定时间后，床体内的交换树脂会达到饱和失去交换能力，此时，该混床需切换进行再生。自V303A/B的脱盐水经再生水泵（B304A/B）加压后分两路，一路与由盐酸计量罐（V304）经盐酸计量泵（B306）计量后的盐酸混合后去F301进行离子交换再生；另一路与由液碱计量罐（V305）经液碱计量泵（B307）计量后的液碱混合后去F301进行离子交换再生。再生废水由地沟排入中和池。混床再生过程中，大约一半时间是加酸、碱性物质再生，另外一边时间用新水冲洗混床。冲洗混床的新鲜水水质较好，可以回用到预处理装置。化肥厂除盐水总体改造方案化肥厂1500吨除盐水装置和900吨除盐水装置为连续制除盐水过程，两套装置都是采用混床工艺，在正常生产情况下不会产生排污水，只有在阴阳树脂再生时才会产生排污水。下图化肥厂除盐水装置（900吨和1500吨）产水用水平衡图是物料平衡图，并不能够反应两套装置实际生产情况。假设，两套装置平均每小时产生的再生废水为206T/H，一个月720小时，那么一个月再生污水量为148320吨，再生用水量较大，制水比也随之较大，可对两套除盐水装置反洗和再生过程进行节水分析，节约水量，提高制水比。丙烯酸车间硝酸车间石化厂翔鑫公司化肥厂除盐水装置大化肥5302161340除盐水苯胺车间17水厂来工业水（二次水）900364300化肥厂来的冷凝液2633大乙烯来的过滤水大乙烯来的冷凝液硝酸循环水空分循环水苯胺循环水石化厂芳烃动力车间380循环水10751665400过滤水9886332单位T/H大乙烯300橡胶厂70动力储运、丙烯酸车间672雨排2061制水比121图561化肥厂除盐水装置（900吨和1500吨）产水用水平衡图（2）化肥厂900吨除盐水装置化肥厂900吨除盐水装置主要包括无阀滤池、虹吸、纤维球过滤器、阴阳离子交换床和混床。纤维球过滤器反冲洗水由于浊度高，这一部分水通过管道接至回收水罐，可回收至澄清池入口管回收利用。虹吸滤池反洗水浊度较高，将反洗水集中，用回收水泵加压并入澄清池入口总管，回收利用。阴阳离子交换床再生水串级改造阴阳离子交换床的离子树脂再生过程也具有节水潜力。阳床再生液为工业硫酸，阴床再生液为工业烧碱，当阳床（或阴床）运行一个工作周期失效后可分别再生或同步再生。首先对阴床进行预热，打开阴床上排水阀、进碱阀、喷射器进水阀，调节流量，开碱液加热器，而再生硫酸（烧碱）由计量箱经酸（碱）计量泵注入喷射器后与再生来水以一定浓度混合后，进入阳（阴）床进行再生。即可减少阴阳离子床再生水用量。阳离子交换床阴离子交换床再生碱液再生酸液排向中和池图562阴阳离子交换床再生水串级示意图阴阳离子交换床再生过程中，大约一半时间是加酸、碱性物质再生，另外一边时间用新水冲洗阴阳离子交换床，冲洗阴阳离子床的新鲜水水质较好，可以回用到二套集中预处理装置。阴阳离子交换床内部再生方向阳床上室装填强酸性阳离子交换树脂，阳离子交换基团中的H和水中的CA2、MG2、NA等阳离子进行交换。树脂吸附了水中的CA2、MG2、NA等阳离子，而交换基团中的H被交换到水中，并与水中的阴离子结合生成相应的无机酸，故交换后出水呈酸性。H与水中酸根形成的无机酸，通常为强酸（H2SO4、HCL、HNO3）以及弱酸（H2CO3、H2SIO3）等，弱酸中的H2SIO3电离度很小，所以反应酸性甚微，而H2CO3极不稳定，容易分解成H2O和CO2气体，即H2CO3H2OCO2。当阳离子交换器出水PH4时，水中的H2CO3几乎全部分解，分解出的CO2气体，在水中是以溶解性气体存在的，随着交换过程的继续进行，水中的CA2、MG2又会把交换到树脂上的NA全部置换下来，使出水的NA含量大大超过原水中的NA含量。阳床下室装填的弱酸性阳离子交换树脂，只能同弱酸盐类进行离子交换反应。交换之后，不产生强酸。弱酸树脂在失效之后容易进行再生，强酸树脂的再生残液即可将其再生。弱酸树脂还有一个特点，交换容量大，约为强酸树脂的2倍，将它放在下面，可以减轻强酸树脂的负担。因此，能够节约用水的进水方向和再生水进水方向如下两图所示。强酸性阳离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂需脱盐的过滤水进水方向再生水进水方向图563阳离子交换床内部再生方向示意图阴床亦同理。强碱性阴离子交换树脂弱碱性阴离子交换树脂需脱盐的过滤水进水方向再生水进水方向图564阴离子交换床内部再生方向示意图因此，能够节约用水的进水方向和再生水进水方向如下两图所示。增加除碳塔由上述分析可知，出阳离子交换床的过滤水中含有大量的H2CO3，可增加一台除碳塔经二氧化碳脱除后送入阴离子交换床，脱出H2CO3后可减小阴离子树脂交换床负荷，能够提高装置制水比。混床系统混床再生过程中的正洗水可回收后再使用。混床反洗过程主要分为反洗、分层、沉降排水、预处理、进酸、进碱、放水、沉降混脂和正洗。反洗至放水过程，主要属于树脂再生过程，使用加入酸、碱性物质；沉降树脂和正洗步骤主要是用新鲜水冲洗混床，正洗水水质较好，可将其回收，送到集中预处理装置（滤池）。根据大庆和克拉玛依石化节水改造经验，酸碱再生过程和正洗水所用时间各占一半。本过程为间歇操作，未调研具体水量。562乙烯厂5621丁二烯装置根据前文节水潜力分析，丁二烯装置水洗塔装置使用60T/H蒸汽冷凝液作为补水，需考察水洗塔的用水需求，然后权衡时候可考虑采用新鲜水来代替，从而回收蒸汽冷凝液。机泵冷却水排至化污池，有20台泵左右，有13T/H左右的机泵排污水，机泵集中，有回收的潜力。可考虑建设机泵冷却水排污池，澄清除油之后的机泵冷却排污水可以补入循环水系统，以节约循环水系统的新鲜水补水量。该装置优化前后的用水网络图如下丁烷丁烯水洗塔T301补水排污蒸汽凝液储罐V21060机泵冷却水循环水来自界外管网130130化污池130303化污处理系统单位T/H图565丁二烯装置优化前的用水网络丁烷丁烯水洗塔T301补水排污处理后的污水（需探讨）60机泵冷却水循环水来自界外管网130130泵增压130循环水补水系