炼油区水回用和再生水回用优化方案.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除炼油区水回用和再生水回用优化方案 5.5.1炼油厂5.5.1.2催化一联合120万吨/年催化裂化装置锅炉定排连排水1.5t/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1.5图5-5 120万催化裂化装置优化前的用水网络锅炉三循补水单位：t/h图5-6 120万催化裂化装置优化后的用水网络5.5.1.3催化二联合300万吨/年重油催化裂化装置锅炉定排连排水9 t/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锅炉锅炉定排水9图5-7 300万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5-8 300万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43 t/h，非加氢型酸性水90.6 t/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60 t/h、110 t/h和120 t/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24.2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63.3120万柴油加氢12.7300万柴油加氢22.2延迟焦化装置3.140万航煤油加氢1.060万汽柴油加氢3.7180万汽柴油加氢3.8酸性水总量为133.7t/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133.7t/h。图5-9 酸性水汽提装置优化前的用水网络精品文档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0.45硫化氢0.65120万催化24.2300万重催63.3120万柴油加氢12.7300万柴油加氢22.2延迟焦化装置3.140万航煤油加氢1.060万汽柴油加氢3.7180万汽柴油加氢3.8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9.9300万柴油加氢12.543614.3加氢型净化水替换除盐水做空冷前注水550万常减压装置34.7361.8污水处理厂非加氢净化水用做电脱盐注水图5-10 酸性水汽提装置优化后的用水网络5.5.1.4重整车间连续重整装置余热锅炉产生定排连排水0.5 t/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0.5图5-11 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/h0.5图5-12 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9.9 t/h用于加氢产物与进料换热器E-1103A/B和产物空冷器A-1101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9.9加氢产物与进料换热器E-1103A/B、产物空冷器A-1101前注水酸性水管网单位：t/h图5-13 120万柴油加氢装置优化前的用水网络加氢型净化水9.9加氢产物与进料换热器E-1103A/B、产物空冷器A-1101前注水加氢型酸性水管网单位：t/h 图 5-14 120万柴油加氢装置优化后的用水网络5.5.1.5300万柴油加氢车间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4.8t/h装置工艺配汽直排废水全部回收到中压汽水分离器V-106。或者通过铺设管线将剩余的4.8t/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V-106产生定排连排水7.5 t/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7.5图5-15 5万方制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/h7.5图5-16 5万制氢装置优化后的用水网络单位：t/h装置工艺配汽中压汽水分离器V-10615(2012年10月改造完成)工业污水管网4.8图5-17 5万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V-10615(2012年10月改造完成)其它装置4.8装置用汽产生的冷凝水中压汽水分离器V-106除盐水罐V-303通过提高装置产量回用剩余4.8或者15(2012年10月改造完成)图5-18 5万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12.5 t/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：产物空冷器A-101前注水高压换热器换-102前注水除盐水12.5单位：t/h图5-19 300万柴油加氢装置优化前的用水网络加氢型净化水12.5产物空冷器A-101前注水高压换热器换-102前注水单位：t/h图5-20 300万柴油加氢装置优化后的用水网络5.5.1.6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。5.5.1.7溶剂脱蜡装置无5.5.1.8延迟焦化装置D113除氧器产生锅炉定排连排水1.1 t/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5-21 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5-22 延迟焦化装置优化后的用水网络5.5.1.9油品联合储运车间无5.5.1.10润滑油精制车间无5.5.2动力厂5.5.2.1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图5-23一套除盐水装置优化前的用水网络混床电导仪回收至除盐水箱单位t/h2图5-24 一套除盐水优化后的用水网络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（1#-5#）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24.4t/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。381t/h低温水自管网活性炭过滤器1#8#双介质过滤器1#14#反渗透1#2#3#4#5#混床1#2#3#4#5#用户浓水反渗透1#2#淡水浓水二级除盐水 319 1#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/h33.6t/h24.4t/h347.4t/h4t/h图5-25 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24.4t/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14.414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（1#-4#）和活性炭过滤器（1#-8#）。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（1#-5#）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2.5小时，按照每月720小时计算，平均为11.67t/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5.8t/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（1#-3#）和阴离子交换床（1#-3#）是不会产生排向中和池的15.4t/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15.4t/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1#3#二套集中预处理设施阳离子交换床1#3#阴离子交换床1#3#用户中和池污水处理厂一级除盐水112t/h15.4t/h15.4t/h污水处理厂淡水自管网90.41t/h正洗水已经回收利用图 5-26 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（1#-3#）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（1#-3#）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 5-27 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H2CO3=H2O+CO2。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 5-28 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 5-29 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7.77.7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（1#-5#）和阴离子交换床（1#-5#）是不会产生排向中和池的35.8 t/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35.8t/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。431.8t/h单位：t/h污水处理厂淡水自管网阳离子交换床1#5#阴离子交换床1#5#中和池污水（PH=69）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/h35.8t/h35.8t/h图5-30 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（1#-5#）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 5-31 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H2CO3=H2O+CO2。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 5-32 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 5-33 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1#5#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，(120*0.5小时*13)/720小时=1.1t/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1#5#1.1 污水处理厂单位t/h图5-34 三套除盐水优化前的用水网络图阴离子交换床1#5#1.1 二套集中预处理装置图5-35三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5-36 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5-37 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5-2所示。表 5-2 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3810031983.91.19二套除盐水装置3790011288.21.13三套除盐水装置431.80039691.71.09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1.1，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1.19，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1.13，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1.1。三套除盐水装置制水率在1.09，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。5.5.2.2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5.56、炼油系统约3.54；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4.0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3.8。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5-4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5-3。开式系统的补充水量可按照下列公式计算：公式中表示蒸发水量（m3/h）N表示浓缩倍数。公式中表示循环冷却水量（m3/h）表示冷却塔进出口温差（）表示气温系数（1/）气温系数进塔大气温度（）-10010203040（1/）0.00080.0010.00120.00140.00150.0016表 5-3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3.82.6445循环水补水量14088465020344浓缩倍数提高到4时节约补水量2.51600018.5（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3.4。具体的核算步骤如下：1. 由公式（1）计算循环水蒸发量E； （3）式中：E蒸发损失量，t/h; 表示气温系数，1/。表示冷却塔进出口温差，； R循环水量，t/h;选取进塔大气温度为20，查得气温系数为0.0014，可计算出蒸发损失量E，如表3.4第10列所示。2. 由公式（2）计算排污量； （4）式中：B排污量，t/h; N浓缩倍数；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3.4第十列所示。3. 漏失损失量由公式（3）计算得到。 （5）式中：M补水量，t/h; F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3.4第十二列所示。气温系数进塔大气温度（）-10010203040（1/）0.00080.0010.00120.00140.00150.0016（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分厂的数据怎么得到的?答：水平衡调研时，工人师傅提供的经验值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 5-4动力厂循环水系统水平衡数据汇总表厂名生产单位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浓缩倍数（机动处）蒸发量计算排污量计算漏失损失量t/ht/ht/ht/ht/ht/ht/ht/h动力厂一4212.53.857.9120.6861.41二循88049378776355.2934.56-1.85三循46031468616435.2411.75-0.98四循5010058447124.327.34.357.2719.0973.64兰港公司2001113710.225.210.912.736.37助剂厂一套甲乙酮9311576544.89.722.59-0.31二套甲乙酮907206544.66.051.671.29顺酐5069062.82.23.85.802.11-2.90（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0.5t/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0.5t/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9.1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2.18mg/L。仅需将处理后机泵冷却回用水含油量控制在2.18mg/L以下即可。各车间的排放量见表5-5。表 5-5 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3.8500万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2.4180万汽油加氢机泵冷却机泵冷却水循环水补水1.9合计9.15.5.2.3 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（1.0MPa蒸汽）78.89t/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5-1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 5-2 动力厂蒸汽凝液回收系统优化后水平衡图5.5.2.4 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5-40 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5-41 锅炉装置优化后的用水网络5.5.3油品储运厂5.5.3.1原油输转部该车间原油输转部使用新鲜水1.1t/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 1.1t/h图5-42 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 1.1t/h图5-43 原油输转部159卸油台优化后的用水网络5.5.4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769.2t/h，比目前运行负荷高（671t/h）。该方案如图5-6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5-7所示。初步处理后的炼油污水920.1t/h送往超滤设备，制得828.2t/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，157.2t/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228.5t/h，炼油污水总量由939t/h减少为710.5t/h。如图5-8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488.8t/h，不足522 t/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 5-9 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GB16488-1996GB/T11424-2008Q/SY LS1388-2009GB11901-89单 - 位mg/Lmg/L-mg/L超滤出水0.730.0032.571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1937467567178%90%416图 5-5 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169.2600939炼油污水初步处理装置调节池气浮池BAF絮凝沉淀池85485.4769.278%90%339.68585图 5-6 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920.29267178%90%259.8157.218.8新二循图 5-7 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137.9488.8710.5炼油污水初步处理装置调节池气浮池BAF絮凝沉淀池696.369.6626.778%90%221.614.214.2图 5-8 炼油污水处理装置改造后流程简图（炼油污水总量为710.5t/h）5.5.5助剂厂 5.5.5.1顺酐装置根据前文的分析， 1.0MPa蒸汽 2.5 t/h，主要用于各换热器等，产生污水2.5t/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。1.0MPa蒸汽 2.5 t/hE-1103、E-1111污水管网图5-47 顺酐装置优化前的用水网络1.0MPa蒸汽 2.5 t/hE-1103、E-1111处理后循环水补水图5-48 顺酐装置优化后的用水网络5.5.5.2正己烷装置根据前文的分析，蒸汽通过各装置后产生污水2 t/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5-49 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5-50 正己烷装置优化后的用水网络5.2.6催化剂厂无优化改造方案5.2.7兰港公司无优化改造方案5.6化工区水回用和再生水回用优化方案5.6.1化肥厂5.6.1.1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5-51苯胺车间优化前的用水网络R608软水罐2t/h冷凝水管网图5-52苯胺车间优化后的用水网络5.6.1.2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11.6t/h（6月水平衡的时候使用过滤水），急冷之后的水，水质较好，原先进入化污，可改造进入雨排。锅炉产生锅炉定排连排水0.3 t/h，锅炉定排连排水1.5t/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/h0.3锅炉锅炉定排水图5-53 丙烯酸车间锅炉装置优化前的用水网络0.3锅炉去除盐水站或新鲜水混合后补循环水单位：t/h图5-54 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 11.6t/h化污图5-55 丙烯酸车间优化前的用水网路 700#急冷段补水冷凝水 11.6t/h雨排图 5-56丙烯酸车间优化后的用水网路5.6.1.3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