（机械工程专业论文）炼厂蒸汽凝结水的吸附除油研究.pdf

兰州理工大学 学位论文原刨性声明 本人郑重声明：所星交的论文是本人猩导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其 他个人戏集体已经发表戏撰写的成果作黯。对本文的研究傲撼爨要贡献的个 入帮黛薅，麓已在文中隘臻确方式稼餮。本人完全意识弱本声裙戆法律螽采 由本人承担。 作者签名： 、翟锋俸 网期：多卅喀年月，五目 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校穰罄劳向国家有关部门绒机构送交论文瓣复印件和电子版，允诲论文被查 阕秘谂澜。本天授权兰翔疆工大学可以褥本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印戏扫描等复制手段保存和汇编本 学位论文。 本学位论文属于 l 、舔密口，奁年髂密磊适遁零授权书。 2 、不保密口。 日期：户州矿年善月五日 吕麓：搬f 年舌隽毯 炼厂蒸汽凝结水的吸附除油研究 摘要 在炼油厂石油炼制过程中，利用蒸汽加热是不可缺少的，在换热过程中，往往 因泄漏等原因，致使蒸汽凝结水中含有少量的油类，从而制约其有效地回收利用。 如何除去凝结水所含油份对提高凝结水的利用率、有效利用热能、节约能源、减 少环境污染有着十分重要的意义。本课题主要研究在高温凝结水除油技术上采用 的吸附法除油技术。利用具有亲油功能的o l l o o 树脂，建立小型试验装置，通过 采样分析，不断改进完善，并经短期的工业应用。通过试验研究了凝结水的水量、 含油量，树脂的油膜形成，化验分析仪器的精度和化验人员素质对吸附树脂的除 油效果的影响，通过试验证明吸附除油效果与凝结水流量、来水含有量没有直接 的线形关系，吸附树脂对来水流量和带油量有一定的抗冲击性能。经过试验和工 业应用证明，吸附除油可以达到1 o m g l 以下，可满足炼油化工装置锅炉用水对 含油量的要求。吸附树脂具有在高温9 5 左右状态下运行的特点。通过经济效益 计算，吸附除油技术是一项节能、环保措施，可在炼厂凝结水回收系统推广应用。 关键词：蒸汽；凝结水；除油；回收； 工程硕士学位涂文 a b s 耄薹a e 乏 i nt h eo i ir e n n e r y ，i nt h e p r o c 蚺so rp e t r o l e u mr e 玎n e ，i ti se s s e n t i a l t o m a k eu s eo fs t e a mh e a t i n g i nt h ep r o c e s so fc h a n g i n gh e a t ，b e c a u s eo fl e a k i n g a n do t h e rr e a s o n s ，c o n d e n s e c a s es o m eo 娃e x i s l蛔w a t e ro f s l e a ms y s t e m ， t h e 魏i 狂爨珏e 蕺el h e 溅o v e ，了融鑫莪e 珏s eo f o 强畦e n s ew 硅l e r 。珏o w 铷d e a 秘t h eo 羁 f r o i nc o n d e n s ew a t e ri sv e i 了i m p o n a n c et or a i s et h eo fn t i i i z a t i o nc o n d e n 卵 w a t e f 、v a 艋dm a k eu s eo f t h e r m a ie n e 嚼r 、e c o n o m j z ee n e r g ya n dr e d u c ep o u t i o no f t h ee n v i r o n m e n t 。t h i st h e s i sm a i nr e s e a r c h i n 鬈l h em e t h o do fa d s o r b i n go i if r o m o 髓d e 糕s ew a t e r 。t h ec o 矬8 f l h 弧t e c h 珏l q 毽el i e s 涵o l - 圭6 0r 髂氟w b i c b | l 嚣s s p e c i 羽姆| h n e t i o no f a b s 仔r b i n go 轻， e s t a b 珏s hs m a 珏s c a l e de x p e r i m 棼埘e q 柱i p m e n 括， p 硅s st h es a m p l ea n a i y s i st om a k e i tp e i f b c ta n dp a s sb ya p e r i o dt i i n eo fi n d u s t r y a p p l y 。e x p e r i m e n t a n a l y s i st h e i n n u e n c e f h c t o r o f t h er e s u l to fc - e 拜n i n go i i ，a n d m a k es o n l ea n a l y 置e 。p a s s e db yt h ei l l d u s t l ya p p l y ，a l k rc l e a n i n go l l ，t h eo i lr a t eo f c o 拄纛e 狂s e砰8 l 村耋ss m 矗l | # r 臻建狂o n e 撙酸，c 秘赫娃粕s ew 舔e ra 垂| 1 淑穗es 重噩珏d 噩蝴o f b o i i e rw a t e r o o l o or e s i nh a st h ef n n c t i o no f a b s o r b i n go i l nh e a t 蝴v i r o n m e n t t h i st e c h n i q u es o i v et h ep r o b l e mo fa b s o r b i n go 甜f r o mc o n d e n s ew a t e ri nh e a t e n v i r o n m e n t p a s s e db yc h e c ko fe c o n o m i cp e r f o r m a n c e 。a d s o r h i n go i lf r o m c o n d e h s ew a l e ri sae c o h o m l c a la 珏de n v i r o n h l e n | a lp r o t e c t i o n ，i tc 馥聃b ee x p a n s e d 协像e 揩e 删e rs y s 圭e mo f 糖精d e 珏s ew a t e r - no i l 糙| 塞拜e 仔瓤e l o 珂。 k e y w o r d s ：s t e a m ； c o n d e n s ew a t e r ； a b s o r b i n go i l ；r e c y c l e d ； 一5 一 炼厂蒸汽凝结水的吸附除油研究 图1 1 粗粒化与离心分离器 插图索弓 1 0 图l ，2 * 性炭过滤法一一一一一一l o 銎l 。3 强l 二骞l 壁炭逶滤法一一一一一一1 0 圈l 。4 改性纤维和活矬凝簸合过滤法一一一一l l 图1 5 单级除油工艺流樱网 图2 1 冷凝水除油试验流程图 图3 1 第一阶段第一次试验出入口含油对比 蓬3 。2 篱一除段第二次试黢爨入口含、蘧霹晓- 国3 3 第一除段第三次试验出入口含油对眈 图3 4 第一阶段第四次试验出入口含油对比 图3 5 第一阶段第五次试验出入口含油对比 图3 6 麓一阶段第六次试验毖入口含油对比 鎏3 ? 第二验段燕一次试验鑫天叠含 蠢对比 强3 8 第二阶段第二次试验出入口含漓对比 1 4 1 6 2 9 图3 9 第二阶段第三次试验动力车间、供水车间、污水处理车间和设备研究所出 入口含油对比 3 3 图3 1 0 第二阶段第四次试验动力车间、污水处理车间、供水车间出入口含油对比 图3 il 动力车闯翻二验豫潞设备出入口含油栋定数据趋线 图3 1 2 污水处理车间化验除油设备出入口含油标定数据曲线 图3 1 3 除油效果与来水流嫩之间的对应关系 图3 1 4 除油效果与来水带油量之间的对应关系 强3 。1 5 第二除段第二次试验旗力车闯毒霹镞承车溺窭日含铁对比 图3 1 6 标定试验出入翻硬度对琵 图3 1 7 标定试验出入口碱度对比一 图3 1 8 标定试验出入口呶导率对比 图3 1 9 标定试验出入口p h 值对比一 3 4 3 5 3 6 3 6 3 7 3 7 3 7 3 8 3 8 图4 1 除褒l i 理图一一一一一一一一4 3 1 4 2 # 袋自设套2 莲或蚕8 1 一一一一一4 4 图4 3 除油除铁工艺原理图。”一一一一一一一一4 4 图4 4 设备平面图4 1 一一一一一一一4 5 图4 5 控肯4 焉i 统组成示意图一一一一一一4 8 图4 6 除油装置运行后趱 】含涵曲线图一一一一5 l 鹳 渤虬艇琵就 工程硕士学位论文 袭1 1 四种方案试验结果 附表索引 表2 。l 吸醛除油 袁验设餐： = 慧 表2 2 试验莓标毽 表2 3 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质激标准 表2 4 第一阶段第一次除油试验数据一 表2 5 第一阶段第二次除油试验数据一 表2 6 筵一除段第三次滁渡试验数据一 袅2 ，7 第一陵段第强次滁濑试验数据一 表2 8 第一阶段第五次除泊试验数据一 表2 9 第阶段第六次除油试验数据一 表2 1 0 第二阶段第一次除油试验数据 表2 + l l 嫠二蹬段第二次狳灏试验数据 表2 12 第二除段鬻二次除泊试验含铁绩滋分孝厅袭 表2 1 3 第二阶段第三次除油试验数据 表2 ，1 4 第二阶段第四次除油试验数据 表2 1 5 除油试验情况标定数据 表2 。 6 除漕试验设鍪入出日硬度、碱度、魄导率、豫值化验分褥标定情况表 表3 1 试验数据统计明细 - 2 9 3 9 表3 2 凝结水除油试验改进措施对照 表3 ，3 蒸汽凝结水节能效菔计算表 4 0 表4 1 女汽凝结承进东指标一一一4 9 表4 2 豫涵豫锾装置鹣毽承技术摆稼一一一一一一曲 表4 。3 除油装置运幸亍后除a 自i 囊据一一一一一5 0 n强玎培堪挎臻虬盟 瑟嚣船驰舫 炼厂蒸汽凝结水的吸附除油研究 第t 章绪论 1 1 蒸汽凝结水除油的目的、意义 在石油炼制过程中，利用蒸汽加热是不可缺少的，但在换热过程中，往往因管 线泄漏、换热器密封不严等原因，使蒸汽凝结水中含有少量的油类，从而影响了凝 结水的回收利用，特别是近几年人们对成品油的需求与日俱增、国内炼油量的大幅 增加，这种矛盾就显得越来越突出。特别是面对我们能源匮乏、水资源紧缺的国 情，去除凝结水中的油污染，不仅可以提高水资源的利用率，而且还可利用水中的 热能，降低能源的消耗和浪费，并减少对环境的污染。 兰州石化公司东区有七个凝结水回收泵站，其中有一个回收总站，这些分泵 站零散分布在全厂生产装置周围，全厂建立了较为完善的回收系统，生产装置产 生的凝结水，大部分是经系统自流到各分泵站的收集罐内，再由泵输送到总站， 经总收集罐内一级漂浮溢流和焦碳二级吸附塔简单除油后送给西固热电厂和厂内 用户。随着全厂炼油化工生产的发展和深度加工，用汽设备泄漏问题日趋严重， 凝结水含油有增无减，输送西固热电厂的凝结水因含油较大等质量问题，从1 9 9 0 年以后停用厂内凝结水。虽然在厂内生产中对减少凝结水排放损失采取了一些措 施，但因为高温凝结水带油严重，对换热设备造成很大的油污染，损坏了设备， 降低了换热效果，留下了安全隐患，部分凝结水因带油问题，排入下水，造成能 源浪费和环境污染。为了减少凝结水排放损失，将含油凝结水从1 9 9 1 年开始输送 给厂内两套常减压电脱盐注水使用，代替了原来的软化水注水。近几年还在厂内 分泵站周围建立了五座凝结水余热采暖换热站，冬季利用凝结水余热( 9 5 度左右) 和泵站汽水分离设备产生的二次蒸汽进行换热采暖，并用部分凝结水直接补充到 采暖循环水内，使凝结水得到充分利用，节约了蒸汽和生活水，但夏季无法利用， 仍有部分排放，造成很大浪费。 。 本课题就是针对高温( 9 5 左右) 凝结水的二次利用，解决其带油问题，使 清洁的高温凝结水再次利用，达到节约水资源、能源和减少环境污染的目的。本 课题主要研究在高温凝结水除油技术上采用的吸附法除油技术。 1 2 蒸汽凝结水含油的特点分析 我厂的蒸汽凝结水大部分由蒸汽经过换热器后凝结而成，在回收泵站的水温 8 工程硕士学位论文 一般为8 0 9 0 ，水中活性物质少，悬浮物低，根据这种情况，我们在处理工艺中暂 不考虑悬浮物的影响，即视水中无悬浮物，本研究的处理对象是油污染。油在水中 存在的形式多种多样，但主要形态分为四种：浮油、分散油、乳化油、溶解油“1 。 ( 1 ) 、浮油： 粒径大于1 0 0um ，稍加静置即可浮出水面：采用简单物理分离方法就可除去， 常用的处理方法有：a p i 、斜板隔油等。 ( 2 ) 、分散油： 粒径在l o 1 0 0um 之间，如果有足够的静置时间，油滴亦可浮出水面，它属于 一种不稳定的胶体体系( 即亚稳态体系) 。常采用斜板隔油或粗过滤元件的物理办 法去除。 ( 3 ) 、乳化油： 粒径在o 1 l oum 之间，具有一定的稳定性，单纯用静置的方法很难使油水 分离，一般用化学和物理化学法去除。 ( 4 ) 、溶解油： 粒径小于o 1um ，已溶于水体，以分子状态存在于水体，去除难度大，一般要 用生物法或吸附法、强氧化法去除“1 。 在蒸汽凝结水中，少量浮油可采用简单的重力分离法去除，其含油主要指的是 以溶解油和乳化油形式存在的油类。由于水中带电介质少，无表面活性剂加入，所 以乳化油主要是由机械破碎和热能造成，其稳定性相对较差，如果有足够长的静置 时间并降低温度，就可将油分离至水面，但是因我厂蒸汽凝结水温较高，胶粒在水 体中的布朗运动增强，从而使胶粒稳定性相对增大，故若要在高温条件下去除水体 中的乳化油有很大的难度，其次因水温高，水体中的溶解性提高，从而增加了水中 的溶解油含量。根据我厂实际情况，浮油已在各回水泵站的集水罐内进行了初步去 除，从而减少了浮油的再生乳化，为凝结水的下一步处理及回收利用创造了有利条 件。 1 3 国内外的现状 1 3 1 凝结水除油工艺现状 目前对于凝结水的除油主要采用的有以下几种工艺技术： 方案一、粗粒化与离心分离器。粗粒化，是指含油凝结水通过装有粗粒化材 料的设备时，油珠粒径由小变大的过程，目前常用的粗粒化材料是石英砂、无烟 炼厂蒸汽凝结水的吸附除油研究 煤、蛇纹石、陶粒、树脂等材料。粗粒化除油设备用以去除经前期处理后的含油 废水中的细小油珠和乳化油。离心分离是指装有凝结水的容器高速旋转，形成离 心力场，因颗粒和水的密度不同，受到的离心力也不同，密度大的受到较大离心 力被甩向外侧，密度小的则停留在内侧，各自通过不同的出口排出，达到分离的 目的。含油凝结水经离心分离后，油集中在中心部位，而凝结水集中在外侧的器 壁上。工艺如图1 1 所示： 图1 1 粗粒化与离心分离器 方案二、活性炭过滤法。主要是利用有亲油材料的活性炭吸附过滤水中的油。 工艺如图1 2 所示： 燮卜 、卜一活黻蝴 加热器 出水 图1 2 活性炭过滤法 方案三、强氧化剂+ 活性炭过滤法。是指用强氧化剂( 如o 。、0 3 、c l 。、h 2 0 z 、 k m n 0 4 、k 。f e o 。等) 将凝结水中呈溶解状态的无机物和有机物转化为容易与水分离的 形态，并与活性炭过滤结合。工艺如图1 3 所示： 加热器 图1 3 强氧化剂+ 活性炭过滤法 出水 工程硕士学位论文 方案四、改性纤维和活性炭复合过滤法。对纤维球纤维丝等进行改性处理， 对油及有机杂物的吸附能力增强，并与活性炭过滤法结合。工艺如图1 4 所示： 加热器 图14 改性纤维和活性炭复合过滤法 出水 对方案进行比较与分析，通过试验，四种工艺平均结果比较，如表1 1 所示 表11 四种方案试验结果 方案进水含油量m g l出水含油量m g l去除率 运行温度 方案一 3 04 1 l 8 6 3 常温 方案二 3 03 5 08 8 38 5 9 5 方案三 3 03 4 98 8 48 5 9 5 方案四 3 02 5 09 1 7 8 5 9 5 表1 1 中数据表明：采用方案一的除油效果不理想，去除效率较低，一是水相和 油相的均衡不易控制，若出水大，则影响出水效果，若油相出口大，则影响水的回收 率，并使回收的油中含水量增加：二是因凝结水的实际温度较高，许多浮化油的油 粒变的很小，几乎都以溶解油的形式存在，难以去除。 采用方案二，活性炭初期去除率很高，但饱和时间短，而且污染的活性炭再生 困难。因为活性炭孔隙小，而水样中的分散油、大颗粒的乳化油较多，很快将吸附 孔堵死，使活性炭颗粒吸附性饱和，降低了活性炭的去除效果。活性炭只能用来去 除溶解油或接近溶解性的油，这样可充分利用活性炭的吸附容积，提高活性炭的吸 附效率。 方案三、利用活性炭作为中介，对水体增加强氧化剂，使溶解性的油污被氧化， 但试验结果表明，此方法的功效不大，因为氧化过程没有选择性，对溶解性和非溶 解性物质均氧化，这样使氧化剂的用量增大，需要反应的时间和能量增大：同时氧 化过程有，气体放出，使酸碱度增加，并且释放出的二氧化碳气体聚集变为大气 泡，使过滤床中的均匀性受到破坏，产生局部孔洞，形成短流，故而影响处理效果。 同时方案三、四中由于活性炭使用时间缩短，从而增加了滤料更换次数，增加成本。 炼厂蒸汽凝结水的吸附除油研究 方案四是在前方案的基础上，根据凝结水中油的存在方式设计了一种复合床， 采用改性纤维和活性炭相结合，充分利用各自的特点，将水体中的油污进行合理去 除，并使活性炭的使用周期加长“3 。 1 3 2 凝结水吸附法除油现状 本方法许多炼厂都在积极探索，大庆石化公司采用的是五级h k 除油技术( 第 一级是动态复合截流装置，第二级是毛细聚结除油装置，第三级是复合吸油除油 装置，第四级是复合滤除装置，第五级是终端禁油保护装置) ，已进行了试验。通 过化学手段生产出一种具有特殊功能的新材料，在特定的工况下它具有很强的选 择能力，让水通过而阻止油通过。再通过与之相配套的软、硬件设计与设施组合， 实现在整个处理的含油凝结水的流程中建立数道动态空间油性闸膜，分层次强制 凝结水的微小油粒依程序先后完成凝聚集结、毛细集结和吸附集结，从而完成油 粒的粗化过程，将水中的极为细小的油粒，逐级粗粒化成为大油粒，使原有的乳 化油转为较易分离的悬浮态油，为后续的重力分离、分流准备好了条件。这个过 程是充分有效的利用油和水各自的物理效应( 如材料对油粒的吸附力，油粒与油 粒之间的凝聚力、水的浮力等) ，实现高效能的油、水分离，达到油、水分别回收 的理想效果。 大港石化近年进行了复合双层膜凝结水处理系统的尝试，复合双层膜凝结水 精处理系统是采用特殊的具有极细的微孔、吸附能力很强、化学稳定性好的粉状 物，通过机械阻留、吸附、重叠、架桥作用，对凝结水中的油分进行去除”1 。 国内外学者对含油水的处理也有很多方面的研究。重庆工商大学的殷钟意等 学者提出聚丙烯型大孔树脂对水中油脂的吸附以分子吸附形式进行，室温下饱和 吸附量( 干树脂) 可达2 8 o g 矿1 ，吸附等温线符合l a ng i i i u i r 等温方程，并指出聚 丙烯型大孔树脂在适宜的填充密度和废水流速下，吸油率为8 9 5 ，树脂可再生利 用，提示聚丙烯型大孔树脂对水中油脂有较好的吸附性能“。 上海交通大学的候士兵等学者经过研究，认为经过废阳离子树脂处理后的含 油废水，除油率可达8 0 以上，处理后出水稳定，而且含油废水可部分回收利用， 对环境不造成二次污染“1 。大庆油田设计院的李庆等人在国内首次采用先进的“阻 截”除油技术，成功地进行了小型除油装置试验和除油装置工业应用试验，实现 了含油凝结水的彻底回收利用”1 。上海宝钢技术中心的任玉森总结介绍了含油废水 的处理方法，有破乳法、重力分离法、气浮法、吸附法、粗粒化法、膜过滤法、 1 2 工程硕士学位论文 电磁吸附法、生物氧化法等几种。1 ，经处理后含油量一般在1 0 m g l 左右。目前应 用较多且发展较快的除油技术主要是混凝法和膜分离法，而且呈现出将多种技术 耦合使用的发展趋势。1 “。含油废水经隔油、浮选、膜分离的处理后，出水含油量 如果高于1 0 m g 1 ，达不到国家规定的排放标准，那就需要更对其继续进行处理以 满足排放和回收的要求，而高吸油树脂是一种新型环保材料，具有吸油倍率大、 保油能力强和后处理方便等优点，是一种极具发展潜力的吸油材料“1 。 1 4 本课题要做的工作 1 4 1 凝结水吸附除油原理 本文所研究的除油方法为单级除油工艺流程，是利用特殊除油树脂的“类萃取” 的工作原理，针对炼油装置凝结水回收设计的，即针对非溶性油烃污染的去除。 其具有设嚣操作管理简便，无须再生处理，运行费用低廉之优点。 污油出口 9 压力表、温度计 l 一流向 匿羹卜一言岖 f 二卜一；昆合区 图15 单级除油工艺流程图 l 、 本装置除油的核心技术在于利用p u r 0 1 i t e 独特的亲油功能树脂 o l 1 0 0 树脂，装置运行一定周期后，在树脂填充区形成了带有油萃取功能的过滤 层，当含油冷凝水上行流经树脂填充区过滤层时，油类乳液及微滴被萃取捕获； 黼 糯蝴枞一枞蝴 炼厂蒸汽凝结水的吸附除油研究 2 、 当油聚集一定量( 油膜增厚) 时，将以大油滴的形式被水流带走： 3 、大油滴随着上行的水流流经一个垂直安装的井筒，被直接送到富油动 态层； 4 、 大油滴进一步聚集，并上浮致装置顶部的油层区； 5 、 水在井口处折而下行，从侧出水口连续输出； 6 、 顶部结集的油类物通过一个自动的液控制器由装置项部排出。 通过以上原理，凝结水中的油及乳化油被萃取聚集，并通过联合装置分离回 收，这样凝结水就被净化； 1 4 2 本课题研究的主要内容 本课题主要通过试验研究凝结水含油量与除油效果的对应关系，以便可根据 来水带油的多少将来考虑自动控制切换吸附树脂的数量；研究凝结水温度与除油 效果的对应关系，检测凝结水的温度变化幅度和规律，测定其对除油效果的影响， 为将来调节运行方式提供依据；研究凝结水量与除油效果的对应关系，研究水量 变化对除油效果是否有冲击，研究多少水量就必须要增开设备；研究树脂的安装 方式对除油效果的影响，研究树脂安装高度、级数与除油效果的规律；研究树脂 特性对除油效果的影响，特别研究树脂的亲油性、油膜形成的条件等：研究分析 方法、操作水平、分析设备精度对除油结果标定的影响，研究确定合理恰当的分 析方法，选择合适的分析仪器，明确对分析人员的素质的要求等。并考虑在试验 取得满意效果的基础上，将该项研究应用到了实际的工业生产当中，以便更全面 地验证试验结论，为这项技术措施在炼油行业凝结水回收系统推广应用提供可信 的依据。 1 4 工程疆学位论文 第2 章对蒸汽凝结水吸附除油的试验研究 2 对蒸汽凝结水的水臻特- 睦进行试验研究 对公司熬凝绣拳矮嚣避符采襻努辫，主要i 9 l l 定其漫囊、含溜、硬度、藏凌、 p h 、电簿率、铁等7 个熬本黪数。目前凝结水繇统来水基本情况魁；禽油量最高 1 0 0 m g l 以上，平均含油为1 6 8 l i l g 几，来水溆艘9 5 左右“。 2 2 吸附除油试验地点的选择 l 蛹凝络求泵站是六个分泵中较大酶一令凝缭拳基竣襄棼，鸯两个露嫒系笺鼙 彖系统鞠西系统，1 4 5 泵站阐收的凝结承大部分怒藿油装置和润滑油生产装置( 包 括兰察酚精炼装置、常减聪靛鬣、丙烷脱沥脊激鼹、减粘装置、氧化沥青装置、 重油罐麟等) 产生的蒸汽凝枯水，凝结水中所禽油豢物质不但有懋潜油、乳化油， 还有溶解瞧漓类魏矮，丽最奠含量组或跪骥变化不定，忽毫忽繇，烧一拿凝结水 含油竣况较为复杂、其肖代表缝豹泵菇，霜对j4 5 泵菇遣是熟溺系统撩作员工蘧 班室所在地，将凝结水吸附除油试验选在1 4 5 浆站进行，便于操作、采样、化验 分析和熬他管理工作。 2 。3 啜酣除洼试验方法耱装差 2 ，3 ， 吸酶豫涵试验方法 除油设备在计划时间连续运行，流量控制在0 4 t h 左右，每天繁样分析两次； 由动力厂动力车闻化验室和污水处理车问化验燮化验分析；试验时间根据试验情 臻确定；试验设蓥及系统安装运行要辫台晷家秘企遵标准爱安全蒙墩，试验操释 要蠢专久负责，不竞诲遗拳掇 乍，要确保安全试验。每次蔽据静袋试验数据结票， 进行分析研究，采取必要的改进措施，继续试黔，直至得出研究的较为客观的结 论。 2 s 。2 蔽鬻除洼试验麓基本淹程 系统来凝结水一收集罐一泵一流量许一豫油设备一采祥一纯验分析一数据记 录一技术分析一讨论制定和宓施改进措施一整新实验一得出综台结论。 2 3 3 暇附除油试验所辫设备 炼厂蒸汽凝结水的吸附除油研究 表2 1 吸附除油试验设备汇总 序号 设备名称 规格型号数量单位备注 1 收集罐 m 2 哇0 0 8 0 0 01 具 2 除油设备 0 4 0 0 3 3 0l 具 q = 2 t h 单级 3 热水泵 1 离心泵 4 流量计 o l 0 0 0 l1 只 浮子流量表 5 液位计 h = 6 0 0 m m1只除油设备附件 6 温度计 o 一1 5 0 1只 除油设备附件 7 压力表 o o 6 m p a3只除油设备附件 8 树脂 0 l 1 0 0 o 3t 英国漂来特进口 9 阀门 d n 2 5 截止阀 5 只配短丝 1 0 管线 中3 2 1 55 0米 设备配线 1 i 石棉绒 6 = 3 00 5 一 保 温 2 3 ，4 吸附除油试验流程图 图21 冷凝水除油试验流程图 1 6 户收 利 用 污 油 工程硕士学位论文 2 3 5 吸附除油试验目标 通过试验，判定该技术是否能够使凝结水达到以下目标值，特别是含油值。 表2 2 试验目标值 实验项目目标值 含油0 5 g 几 硬度 5 um o l l 碱度 0 1 5 一o 2 5 m m o l l p h 7 6 电导率 5 us c 铁5 0ug l 以保证处理后的凝结水作为锅炉装置的补充水，中华人民共和国国家标准火 力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准“4 1 相关标准如下： 表2 3 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准 锅炉压力硬度碱度 铁 电导率u p h 炉型油m g l m p am m 0 1 lm m o l 儿ug 几 2 5 汽包炉 3 8 5 81 5 oo 3 o 55 0l o85 9 5 2 4 吸附除油试验的效果研究 2 4 1 基本要求 2 4 11 试验项目 含油、硬度、碱度、p h 、电导率、铁共6 个项目。 2 4 12 试验方法 除油设备连续运行，流量控制在o 4 t h 左右，每天采样分析两次。 24 1 3 化验分析 由动力厂动力车问化验室和污水处理车闻化验室化验分析。 2 4 1 4 试验时间 根据试验情况确定。 24 1 5 试验要求 炼厂蒸汽凝结水的吸附除油研究 试验设备及系统安装运行要附合国家和企业标准及安全要求，试验操作要有 专人负责，不允许违章操作，要确保安全试验。 2 416 泵站凝结水系统来水质量 含油量最高 1 0 0 m g l 以上，平均含油为1 6 8 m g l ，来水温度9 5 “。 2 4 2 除油试验 根据除油试验方案要求，在1 4 5 凝结水泵站内进行了阶段性试验，试验分两 个阶段进行。 2 4 2 1 除油试验第一阶段 从2 0 0 4 年8 月1 日开始至2 0 0 4 年8 月3 0 日结束。这阶段共进行了6 次试验。 第一次试验是从2 0 0 4 年8 月l 日开始至8 月5 日结束。这次试验是利用原有 泵出口系统冷凝水直接引入除油设备进行试验，这次试验共取得1 4 个数据，试验 数据见表2 4 所示。 表2 4 第一阶段第一次除油试验数据 除油设备入口 除油设备出含油去 序号 试验时间备注 含油g 几 口含油m g 几除率 l2 0 0 4 ，8 11 3 ：3 01 2 o 8o 3 3 22 0 0 4 8 11 6 ：3 01 _ 00 8 0 2 从原有泵 32 0 0 4 8 21 0 ：2 51 4o 4o 7 1 出口直接 42 0 0 4 8 41 0 ：4 01 2 1 0o 1 7 接线进除 52 0 0 4 8 41 6 ：3 0l6 1 l2 o 2 5 油设备试 62 0 0 4 8 51 0 ：3 0 1 0o 80 2 0 验 72 0 0 4 8 51 5 ：3 00 8 o 6o 2 5 平均 1 1 70 8 0o 3 0 这次试验由于凝结水含油较少，最大含油只有l _ 6 m g 几，除油效果不明显。 第二次试验是从2 0 0 4 年8 月7 日开始至8 月1 5 日结束。这次试验增加安装 了一台流量2 t h 的试验专用泵，直接从原有泵入口前接线进除油设备进行试验。 这次共进行了l o 次试验，取得了2 0 个试验数据，试验情况见表2 5 所示。 表25 第一阶段第二次除油试验数据 ，一i ，l 除油设各入口l 除油设备出口含i 含油去 1 备 序号l 试验时间 含油。g l油。g 几 f 除率 l 注 含油m g l油m g 几除率 l 注 工程硕士学位论文 l 2 0 0 4 8 7l o ：3 04 0 12 92 7 6 8 22 0 0 4 8 ，91 0 ：3 0 1 81 1 93 3 8 9 32 0 0 4 8 91 6 ：o o5 73 24 3 8 6 42 0 0 4 8 1 01 0 ：2 57 43 25 6 7 6 52 0 0 4 8 1 01 6 ：0 07 o2 6 6 2 7 6 加专 62 0 0 4 8 1 11 0 ：3 05 94 91 6 9 5用泵 7 2 0 0 4 8 1 l 1 6 ：0 0 8 26 12 5 6 1试验 82 0 0 4 8 1 21 0 ：3 07 84 7 3 9 7 4 92 0 0 4 8 1 41 6 ：3 03 73 o1 8 9 2 1 02 0 0 4 8 1 41 6 ：0 0 4 32 63 9 5 3 平均 1 0 8 l7 1 2 3 4 1 4 这次试验入口最大含油量为4 0 1 m g l ，最小值为3 7 m g l ，最大去除率为 6 2 7 6 ，最小去除率为1 6 9 5 。 第三次试验是从2 0 0 4 年8 月2 0 日开始至2 0 0 4 年9 月6 日结束，这次试验是 为了在除油设备内形成油膜，人工加入柴油进行试验的，这次共进行了2 1 次试验， 取得试验数据4 2 个，试验情况见表2 6 所示： 表2 6 第一阶段第三次除油试验数据 序除油设备入口除油设备出 含油去除率 备注 试验时间 含油口含油 j m g lm g l 1 2 0 0 4 8 2 01 5 ：0 0 2 2 32 33 1 3 9 人工加 入柴油 22 0 0 4 8 2 19 ：0 0 4 71 6 7 62 5 6 6 试验 32 0 0 4 8 2 11 6 ：3 0 2 5 21 1 4 9 一3 5 5 9 5 4 2 0 0 4 8 2 28 ：3 0 2 7 41 0 4 5 2 8 1 _ 3 9 52 0 0 4 8 2 21 7 ：0 0 2 7 41 0 52 8 3 2 1 62 0 0 4 8 2 3g ：0 0 4 1 2l l 2 2 1 7 2 3 3 72 0 0 4 8 2 48 ：2 0 4 1 48 0 l 一9 3 4 7 8 j 8 2 0 0 4 8 2 51 7 ：0 0 0 7 l3 6一4 0 7 0 4 92 0 0 4 8 2 61 8 ：0 0 o 7 63 3 33 3 8 1 6 l o2 0 0 4 8 2 71 0 ：0 0 4 3 44 9 1 2 9 0 3 1 12 0 0 4 8 2 81 0 ：0 0 3 ，5 52 0 64 1 9 7 1 8 1 22 0 0 4 8 2 91 0 ：0 0 1 6 9 53 7 57 7 8 7 6 1 1 3 2 0 0 4 8 3 01 0 ：0 0 1 7 5 45 5 l 6 8 5 8 6 l 1 42 0 0 4 8 3 l9 ：4 5 2 7 42 5 76 2 0 4 3 8 炼厂蒸汽凝结水的吸附除油研究 1 52 0 0 4 g 1 “：0 0 59 82 8 75 2 0 0 6 7 1 6 2 0 0 4 9 29 ：4 5 38 23 0 4 2 0 4 1 8 8 1 72 0 0 4 9 31 0 ：5 5 o 9 6o 8 l1 5 6 2 5 1 8 2 0 0 4 9 31 6 ：0 0 4 5 42 0 35 5 2 8 6 3 1 92 0 0 4 9 48 ：0 0 1 8 62 53 4 4 0 9 2 02 0 0 4 9 51 0 ：o o 2 5 5 2 6 53 9 2 1 6 2 1 2 0 0 4 9 61 0 ：0 0 2 2 33 5 5 6 9 5 1 平均 4 3 75 4 29 3 4 0 5 这次人工加油试验，刚开始1 0 项数据出口含油大于入口含油，从第l l 项试 验数据开始逐步正常，即入口含油大于出口含油，但含油去除率仍不理想，最大 去除率只为7 7 8 8 。 第四次试验从2 0 0 4 年9 月8 日开始至9 月l o 曰结束。这次试验进行了第二 次人工加油试验，这次试验共取得了l o 个数据，试验情况见表2 7 所示： 表27 第一阶段第四次除油试验数据 序 试验时间 除油设各入除油设备出口 含油去除 备注 号口含油m g l含油m g l 率 12 0 0 4 9 88 ：3 09 0 2 1 6 7 l一8 5 2 5 22 0 0 4 9 81 5 ：3 0 4 88 7 28 1 6 7 第二次 32 0 0 4 9 98 ：4 5 7 8 41 4 0 97 9 7 2 人工加 油试 42 0 0 4 ，9 91 4 ：3 55 1 57 8 6 5 2 6 2 验。 52 0 0 4 9 1 08 ：o o3 6 38 4 3 一1 3 2 2 3 平均 6 0 9 1 1 1 68 6 3 0 这次人工加油试验，都是出口含油量大于入口含油量，主要是树脂内人工加 入的柴油未冲洗干净，9 月l o 日下午停止了这次试验。 第五次试验是从2 0 0 4 年9 月1 5 日开始至9 月2 2 日结束。这次试验是在除油 设备内树脂层加高后进行的，这次试验共取得数据1 4 个，试验情况见表2 8 所示： 表2 8 第一阶段第五次除油试验数据 序 试验时间 除油设备入除油设备出 含油去除率备注 号口含油m g 几口含油m g l l2 0 0 4 9 1 51 0 ：4 02 3 8 4 0 26 8 9 0 8 除油设 备内加 22 0 0 4 9 1 61 0 ：4 54 6 6 6 7 64 5 0 6 4高树脂 层后进 32 0 0 4 + 9 ，1 8l o ：2 0 3 9 95 1 93 0 0 7 5 行试 验。 4 2 0 0 4 9 1 91 0 ：0 02 8 0 88 9 76 8 0 5 5 6 工程硕士学位论文 52 0 0 4 9 2 01 0 ：o o3 85 3 1 5 7 9 62 0 0 4 9 2 11 0 ：0 01 5 914 96 2 8 9 3 l 72 0 0 4 9 2 21 0 ：0 06 0 5 3 5 84 0 8 2 6 4 平均 7 2 25 0 0一8 6 3 6 4 这次最大除油去除率为6 8 0 5 ，效果仍然不佳。 第六次试验是从2 0 0 4 年9 月2 4 日开始至9 月2 6 日结束。这次试验增加了一 具二级除油设备，这次进行了为期三天的试验，共取得数据6 个，试验情况见表 2 g 所示。 表29 第一阶段第六次除油试验数据 序 试验时间 除油设备入口除油设备出口 含油去除率 备注 号 含油m g l 含油m g 几 12 0 0 4 9 2 42 3 31 1 7 6 4 9 5 3 22 0 0 4 9 2 53 1 6 81 7 2 54 5 5 5 增加了一具二级 除油设备 32 0 0 4 9 2 99 9 75 8 84 1 0 2 平均 2 1 6 51 1 6 34 5 3 7 这次最大含油去除率只有4 9 5 3 ，除油效果不理想。 第一阶段通过以上六次试验，采样化验5 3 次，从取得的1 0 6 个数据来看，虽 然采取了很多措旌，但除油效果不明显、不理想。 24 22 除油试验第二阶段 针对第一阶段除油试验中存在的问题，进行了多次讨论研究，并邀请英国漂 来特公司专家现场咨询，对除油设备内部结构进行了局部改进，取消了二级除油 设施，并对o l l o o 型树脂进行更新和浸油处理，解决了存在的问题后，开始了 第二阶段除油试验。 第二阶段除油试验是从2 0 0 4 年l o 月1 日开始至1 1 月2 8 日结束。2 0 0 4 年1 1 月1 日前试验数据仍由动力车间化验室化验分析。第一次试验由动力车间化验用 新购的上海精密科学仪器有限公司生产制造的u v 7 6 2 紫外可见分光光度计来分 析化验试验除油数据，共进行了2 0 次试验，取得试验数据4 0 个，试验情况见表 2 1 0 所示。 炼厂蒸汽凝结水的吸附除油研究 表2 1 0 第二阶段第一次除油试验数据 序 除油设备入口 除油设备出口 口 试验时间 含油 含油含油去除率各注 丐 m g 几m g 几 l2 0 0 4 1 0 11 1 7 5o 3 57 0 2 1 2 7 6 6 22 0 0 4 1 0 40 1o 5 7 54 7 5 32 0 0 4 1 0 61 0 7 5 0 6 2 54 1 8 6 0 4 6 5 42 0 0 4 1 0 78 3 7 5 o 79 1 6 4 1 7 9 1 52 0 0 4 1 0 80 80 5 2 53 4 ，3 7 5 62 0 0 4 1 0 1 01 0 7 5o 55 3 4 8 8 3 7 2 7 2 0 0 4 1 0 1 l8 9 7 5 o 7 59 5 8 2 1 7 2 7 82 0 0 4 ，l o 1 2l o 2 5 0 3 7 59 5 6 0 9 7 5 6 92 0 0 4 1 0 ，1 31 0 2 2 5o 4 59 5 3 5 4 5 2 3 1 02 0 0 4 1 0 1 41 1 40 4 7 59 3 4 2 1 0 5 3 动力化 1 l2 0 0 4 ，1 0 1 79 5 0 7 59 7 6 3 1 5 7 9 验分析 数据 1 22 0 0 4 1 0 1 81 0 1 7 5o 2 2 59 5 0 8 5 9 9 5 1 32 0 0 4 1 0 1 94 20 58 6 3 0 9 5 2 4 1 42 0 0 4 1 0 2 06 8 7 5o 5 7 59 3 4 5 4 5 4 5 1 52 0 0 4 1 0 2 1o 6 50 4 55 7 6 9 2 3 0 8 1 62 0 0 4 1 0 2 3o 60 2 7 53 7 5 1 72 0 0 4 1 0 2 53 8 50 3 7 59 2 8 5 7 1 4 3 1 82 0 0 4 1 0 2 78 4o 2 7 59 6 4 2 8 5 7 l 1 92 0 0 4 1 0 2 84 6 5 o 39 4 6 2 3 6 5 6 2 02 0 0 4 1 0 2 91 1 3 50 2 59 7 7 9 7 3 5 7 平均 5 9 2o 4 7 5 1 3 6 5 9 6 7 2 0 0 4 年l o 月3 0 日1 1 月9 日为了确定分析化验数据的准确性，由动力车间化验 室和供水车间化验室同时对试验含油和其它项目进行分析。这次共进行了8 次试验， 取得试验数据3 2 个，试验情况见表2 1 l 、2 1 2 所示。 表2 11 第二阶段第二次除油试验数据 除油设备入口除油设备出口 含油去除率( ) 序 试验时间 含油( m g 1 )含油( g 1 ) 备注 号 动力供水动力供水动力供水 。 工程硕士学位论文 化验化验化验化验 l2 0 0 4 1 0 3 01 0 1 54 91 20 21 2 89 8 0 39 7 3 9 22 0 0 41 0 3 i8 3 53 80 3 7 51 3 89 5 5