12-水集成评估报告

1、镇海炼化镇海炼化 1818 万吨丙烷资源化利用项目万吨丙烷资源化利用项目 四川大学远航团队四川大学远航团队 镇海炼化镇海炼化 1818 万吨丙烷资源化利用项目万吨丙烷资源化利用项目 四川大学远航团队四川大学远航团队 20162016 年年“东华科技东华科技- -陕鼓杯陕鼓杯” 第十届全国大学生化工设计竞赛第十届全国大学生化工设计竞赛 镇海炼化镇海炼化 18 万吨丙烷资源化利用项目万吨丙烷资源化利用项目 水集成评估报告水集成评估报告 团队名称：团队名称：四川大学远航团队四川大学远航团队 指导老师：指导老师：党亚固、李赛党亚固、李赛 团队成员：团队成员：王超、曾文、陈缘、梁潇、李倩王超、曾文、陈缘

2、、梁潇、李倩 完成时间：完成时间：20162016 年年 8 8 月月 镇海炼化镇海炼化 1818 万吨丙烷资源化利用项目万吨丙烷资源化利用项目 四川大学远航团队四川大学远航团队 1 / 4 化工生产除了耗能外，还是一个大量耗水的过程。本着节能减排的生产原 则，降低水资源的消耗是工艺设计过程中的重点之一。本项目为年产 20 万吨丙 烷制环氧丙烷项目，生产中耗水量较大，因此利用 water design 软件对本工艺的 水资源消耗过程进行优化，并建立水集成网络，最大限度降低水资源的消耗。 具体用水情况如下表所示： 生产小生产小 时时 h 每小时单耗水每小时单耗水 量量 t 总量总量 wt/a 占

3、生产用水量比值占生产用水量比值% 车间用水车间用水80006.35.046.99 公用工程用水公用工程用水80002318.4025.53 废液处理用水废液处理用水800047.838.2453.05 罐区用水罐区用水80004.53.604.99 生活用水生活用水800086.408.88 其他用水其他用水80000.50.400.55 总计总计90.172.08100 水集成网络水集成网络 工艺实际生产中一般为多杂质的情况，较为复杂，完全分离出来较为困难， 水集成技术就是点是把多杂质用水过程模假设为单杂质用水过程，再利用水夹 点技术对用水网络进行分析设计，以达到全系统合理用水的目的。 水集

4、成就是把所含杂质相同、相似或对杂质要求不严格的操作单元的用水 放在一起处理，形成一个新的操作单元，再将的多个不同操作单元的组成一个 新的用水系统，对该系统进行水夹点分析，优化出该系统水的最大复用的用水 网络。这样做的优点是避免各用水单元因所含杂质不同而造成的相互污染，降 低处理难度、提高水的重复利用率、减少操作和处理费用。 水夹点技术水夹点技术 水夹点技术是水网络集成技术的一个分支，用各操作单元的用水的负荷对 浓度参数作图，得到负荷浓度关系图。用水系统的极限复合曲线与最小供水 线的交点就是的水的“夹点” 。在夹点的上方，该操作单元的用水的极限进口浓 度高于夹点浓度，要通过处理后利用，不能使用新

5、鲜水，通过其他操作单元的 处理用水来补充；在水夹点下方，该操作单元的极限出口浓度低于夹点浓度， 镇海炼化镇海炼化 1818 万吨丙烷资源化利用项目万吨丙烷资源化利用项目 四川大学远航团队四川大学远航团队 2 / 4 不应排放废水，应将提高它的重复利用价值。这就是用水的“夹点技术” 。 在实施所设计出的最大水复用率的用水网络时，要对某些作为中间用水过 程出口水流中的部分非关键组分进行水处理，使它们的浓度达到匹配的用水单 元进口浓度要求。最小供水线斜率的倒数就是系统的最小新鲜水用量。由用水 系统夹点分析图可知夹点位置处最小用水量为 5.64 t/h，新鲜水浓度为 330.00 ppm，平均输出水浓

6、度 782.42 ppm。用水网络浓度间隔如图所示，用水组合曲 线和最佳供水量如图所示： 图图 1 1 用水组合曲线用水组合曲线 镇海炼化镇海炼化 1818 万吨丙烷资源化利用项目万吨丙烷资源化利用项目 四川大学远航团队四川大学远航团队 3 / 4 图图 2 2 最佳供水量最佳供水量 水的再生与利用水的再生与利用 从系统某一单元操作中产生的废水或多个单元操作产生废水的总汇，经过 全部再生和部分再生后，在对其它单元无不利影响条件下，作为该单元操作的 水源，从而大幅度减少新鲜水的需求和废水处理量。废水的再生再利用中，夹 点处再生可实现新鲜水用量和废水处理量最小，此时最小新鲜用水量为 5.64t/h。其初步用水网络和优化后用水网络分别如图所示： 图图 3 3 初步用水网络初步用水网络 镇海炼化镇海炼化 1818 万吨丙烷资源化利用项目万吨丙烷资源化利用项目 四川大学远航团队四川大学远航团队 4 / 4 图图 4 4 优化后用水网络优化后用水网络 根据上述用水网络设计，优化前和优化后对比如下表所示： 新鲜水用量新鲜水用量/(t/h)重复利用率重复利用率%