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利用浮動床除鹽系統處理凝結水的合理應用

作者:2017-06-20 16:44文章來源:未知
  制氫裝置反應塔底水和苯乙烯無煙煤過濾器出水經常出現凝結水超標現象,導致供裝置除鹽水也經常超標。同時裝置正常生產后除鹽水站制水需求量下降,導致2 套陰陽床系統閑置,1 套陰陽床系統產水超低負荷。經部門研究后決定,將超標凝結水降溫后改入低負荷陰陽床,以同時解決以上兩個問題。
  1 不合格凝結水來源及水質
  大榭石化重蠟油裂解制烯烴項目凝結水回收裝置回收的凝結水主要來自于各裝置3.5MPa、1.0MPa 蒸汽凝結水和工藝反應產生的水。裝置正常生產后,蒸汽凝結水水質穩定,電導率低于5μs/cm,二氧化硅含量小于30μg/L,符合除鹽水產水水質,可直接作為供裝置的一級除鹽水,但工藝反應產水由于工藝波動經常出現總鐵、二氧化硅、電導率嚴重超標。
  經過采樣分析,工藝反應產水均來自于6 萬制氫裝置反應塔底水和苯乙烯無煙煤過濾器出水,都通過第四路凝結水供至凝結水站。因工藝調整或重新投用后,來水電導率最高時可達到80μs/cm以上。四路凝結水混合后平常電導率在20~35μs/cm,流量400t/h 左右,波動很大,第四路凝結水電導率貢獻最大,極大影響了除鹽水出水母管、中低壓除氧水的水質。
  2 解決方案及應用效果對比
  2.1 解決方案
  為解決除鹽水出水水質問題,首先采用單獨將不合格凝結水外排40t/h 左右的措施。雖然一定程度上解決了除鹽水出水水質超標問題,但是一直外排的凝結水不但帶來了很大的能量浪費,還使整個含油污水池溫度上升,對安全生產帶來巨大隱患。
  正常生產后,因設計除鹽水站富余400t/h 左右的制水量,且一級除鹽水制水系統有纖維過濾器、活性炭過濾器作為預處理設備,陰陽雙室雙層浮動床作為除鹽設備,在保證凝結水溫度不超過樹脂床允許的最高溫度40℃的情況下,可以通過現有的一級除鹽水系統降低其二氧化硅及電導率,使其出水水質滿足中低壓除氧水的要求。
  為最優化處理水質超標的凝結水,2016 年11 月2 日改造完成后,單獨將第四路凝結水先引入冷卻器冷卻后,再引入除鹽水站原水罐,產出合格一級除鹽水。
  此方案既保證了四路凝結水總管水質合格穩定,又提高了除鹽水制水量,使閑置的制水系統充分利用,滿足單套制水需求。
  2.2 效果對比
  改造前,6~8 月份由于各裝置剛開工,凝結水站只接收裝置蒸汽凝結水,除鹽水出水母管水質總體偏好,電導率在10μs/cm 以下,二氧化硅在100μg/L 以下,偶有幾個超標。但在8月至11 月,6 萬制氫工藝水和苯乙烯凝結水才改入凝結水回收系統,導致除鹽水出水水質總體下降,電導率總體在10μs/cm 以上,且經常伴有大幅波動現象,二氧化硅在更是在100μg/L 以上,并且經常超標。從改造后數據可以看出,電導率總體均在7μs/cm左右,偶有幾個樣超標;二氧化硅平均在25μg/L 左右,只有2 個超標。改造后水質明顯改善。
  3 應用浮動床制處理凝結水后的問題
  3.1 過濾器及陽床壓差大
  高效纖維過濾器、活性炭過濾器和陽床的壓差隨制水時間增加而明顯增大,運行周期大大縮短。原采用生活水制水時過濾器和陰陽床在運行周期結束前均未發現因壓差高而反洗或者再生的現象。但在使用凝結水制水時,陽床的壓差最容易增大,從備用陽床剛再生完投用到壓差滿量程需進入再生,制水量100t/h,運行周期平均在11 天。而正常使用生活水制水,制水量200t/h,運行周期平均為30 天,即運行30 天后出水水質才超標,但實際壓差并未增加。
  經測定,原因為凝結水中總鐵太高,且前端未設置除鐵設施,導致陽床樹脂失效加速,需要經再生才能使樹脂恢復活性?;钚蕴窟^濾器單臺40~50t/h 處理量,最大處理能力80t/h,從備用過濾器投用到壓差超過50kPa,時間僅為10~12 天(附各過濾器運行時間表)。而單處理生活水,滿負荷運轉,最大運行時間31 天后壓差也未超過50kPa。運行周期縮短為原來的1/2。原因為凝結水中帶鐵和油,容易堵塞活性炭通道,使活性炭過濾器產生壓差,需要反洗使之恢復活性。
  3.2 能耗增加
  采用凝結水制除鹽水后,雖然回收了40t/h 左右,80℃的不合格凝結水,提高了除鹽水制水量,降低了除鹽水制水單耗,但冷卻凝結水耗費的循環水需要將近800t/h,及將除鹽水升溫供除氧水供水消耗的蒸汽,很大程度上增加了處理這部分凝結水所需要的能耗。
  3.3 對樹脂永久失效的影響
  凝結水與原水混合后溫度≯40℃,且該路凝結水中總鐵含量較高,樹脂容易板結。經過對2# 陽床樹脂反吹洗后發現,運行周期10次左右的樹脂床有部分破碎樹脂,較正常進生活用水比損耗樹脂較多,嚴重縮短樹脂使用壽命。
  4 結論
  通過采用將不合格凝結水降溫后進浮動床制合格一級除鹽水的方法是可行的。此方法可以回收不合格凝結水及其所帶的熱量,但是生產此部分水所需的能耗需要進行進一步核算,以降低其制水成本。

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