工业循环水系统运行管理浅析

工业循环水系统运行管理浅析

巴陵石化公司目前分为巴陵有限公司和中国石化有限公司巴陵分公司。现有生产装置70套，占地面积99.3亿元。有113家生产车间、28家环水厂和9300公顷的年产水量。系统处理量最大为2000公顷，最大为200公顷。有四个带的离子交换器和15种潮流的产水量为33003公顷。有一个泵房，日处理能力为20.2万吨，最大处理能力为0.9万吨。年处理废水处理厂两个，日处理能力为952公顷（其中巴陵分行处理量2503.h，巴陵责任公司处理量702.h）。1巴陵石化公司的水处理项目1998～2001年巴陵石化公司取水量和工业水重复利用率情况如表1所示,2001年的循环水情况如表2所示。从表1和2可以看出,巴陵石化公司在最近几年中,其万元产值取水量均逐年减少,而工业用水重复利用率逐年提高。其循环水量为21000m3/h,每年的水稳药剂,包括杀菌剂、非氧化性杀菌剥离剂等全年费用为85万元左右,并且循环水系统的腐蚀率、黏附速率、浓缩倍数等都能达到中国石油化工集团总公司的要求,其水质处理费用较低。由表2可见,巴陵石化公司其他循环水系统的药剂运行费用也较低。2循环水出水温度高、污水废水重炼油、化工、化纤、化肥装置在生产过程中有大量的余热,为保证生产各装置正常运行,需要用工业循环水将余热从装置内交换出来。如果循环水出水温度过高,会影响装置的正常生产,影响产量。此外,如果循环水重复利用率低,排污量多,就要加大循环补充水量,这样就使环境污染加重,并增加药剂消耗,从而增加了生产成本。为了提高工业用水重复利用率,降低生产成本,巴陵分公司在生产运行过程中积累了一定的经验,取得了较好的经济效益。3循环水处理系统的引进工业循环水系统是一项系统工程,涉及面较广、专业性也强,公司各级专业技术人员在筛选循环水运行配方、运行操作以及技术管理上有一套行之有效的办法,特别是巴陵分公司的化肥装置自20世纪70年代从美国、荷兰引进,同时也引进了当时世界上最先进的循环水处理技术,其中包括美国贝兹公司的有关配方和技术。但随着科学技术的不断发展和进步,在通过吸收消化美国贝兹公司水处理技术后,巴陵石化公司各厂都结合装置自身特点,开展循环水处理技术工作。3.1企业节水管理巴陵有限责任公司成立的节水领导小组,由公司主管机动工作的副经理任组长,有限公司下属各二级单位主管领导参加的节水领导小组,负责公司节水工作;中国石油化工股份公司巴陵分公司成立了工业用水管理委员会和节水领导小组,由公司主管经理担任主任和组长,各产品部经理为组员的委员会,负责分公司工业用水、节水的重大技术改造、水稳配方的重新筛选和节水等工作。巴陵石化公司下属各二级单位也相应成立了节水领导小组,负责各二级单位的节水工作,由于整个公司上下都很重视节水工作,在工业用水管理方面都各自针对生产装置的特点,开展形式多样的节水活动,取得了较大的成绩。如巴陵分公司尿素产品部采取了产品用水消耗定额的形式,并且每月进行考核,达到了节水的目的;巴陵有限责任公司采取以提高循环水浓缩倍数为重点的评比、考核活动,这样既提高了工业用水重复利用率,又降低了药剂消耗;巴陵分公司己内酰胺产品部针对凉水塔收水效果较差的问题,将凉水塔收水器进行了改造,这样也可节约水资源。公司主管工业用水部门也定期举办工业水竞赛活动,加大工业水检查力度,及时掌握公司用水情况,保证了公司各项节水措施及时落实。3.2筛选水处理工艺流程巴陵石化公司现有循环水场28个,它分布在公司各生产装置中,循环水系统的工艺介质各不相同,工艺介质有的是原油、石脑油,有的是橡胶、树脂,有的是环己酮、合成氨等;再加上各生产装置对循环水质的要求也不一样;在装置建设设计时由于当时冷却塔技术水平的限制(如有的循环水进出口温差要求12～14℃,还有的进出口温差要求仅为1～3℃);另外公司各循环水的补充水源也不一样,一个是洞庭湖水源,另一个是长江水源,水中离子组成也不一样,必须根据实际情况来科学筛选配方。(1)针对巴陵分公司大化肥装置扩能技术改造后热负荷增加,尿素二氧化碳压缩机蒸汽冷凝器905-C运行一段时间后真空度下降的情况,筛选了以多醚基膦酸盐、膦羧酸及磺酸盐共聚物为主的新型复合药剂,该配方具有不调pH值在较高浓缩倍数下不结垢、腐蚀小(2002年1～8月平均腐蚀速率为0.029mm/a,黏附速率为6.81mcm)、浓缩倍数较高(2002年1～8月其循环水浓缩倍数平均为4.2)等特点。(2)巴陵有限责任公司烯烃厂筛选了以多元醇磷酸酯为主剂的配方,该配方针对炼油装置时有物料泄漏的实际情况筛选出来的,通过近两年的实际运行,平均腐蚀速率为0.045mm/a,黏附速率为8.9mcm,其缓蚀阻垢效果较好。(3)巴陵分公司帘子布产品部针对新聚合装置开车,并结合原循环水系统浓缩倍数低,组织筛选了以多元醇磷酸酯、丙烯酸共聚物为主的配方,在循环水进出口温差只有1～3℃的情况下,其浓缩倍数达到了3.0,挂片腐蚀率为0.024mm/a,为正常生产起到了很好的保证作用。(4)巴陵有限责任公司电厂根据电厂的实际情况,筛选了以PBTC、磺酸盐共聚物为主的配方,经实践运用,该循环水系统基本上是零排污,其浓缩倍数最高已达13,年平均浓缩倍数为7.8,平均腐蚀速率为0.026mm/a,黏附速率为11.7mcm,起到了很好的节能降耗、节水效果。3.3循环水系统正常运行指标在有好的水稳配方和药剂的前提下,科学管理是搞好循环水的关键。在日常工作中,巴陵石化公司根据实验结果对各个循环水场的工艺指标进行了严格的规定,并要求各个循环水场的厂控工艺指标在98%以上。在循环水系统开车时,非常重视循环水系统的清洗、预膜处理工作,在循环水系统正常运行中严格控制循环水的pH值、有机磷、浊度、异养菌、黏泥量、浓缩倍数等工艺指标。因为循环水系统pH值过低,会加快循环水系统的金属腐蚀,缩短设备寿命;循环水系统的浊度过高,使循环水系统管壁黏附污垢,而使换热效果差,从而影响正常生产;循环水中异养菌的含量过高,会使循环水系统产生大量黏泥,影响其传热效果;循环水中的有机磷含量过高,会使水中的有机磷水解生成正磷,从而产生磷酸钙等污垢;循环水中的有机磷含量过低,使水中的缓蚀阻垢效果差。所以都要求循环水厂控工艺指标合格率在98%以上,从而保证公司各生产装置正常运行。3.4提高工业用水重复利用率,降低循环水系统的排污量任何循环水系统,因风吹、蒸发、泄漏、旁滤池反冲洗及排污等会损失系统少量水,为使循环水系统正常运行,须向循环水场补充少量新鲜水,而补充水质量的好坏,也会影响循环水系统的工艺指标。巴陵石化公司两个给排水处理厂,通过对原水加高效混凝剂、杀菌剂,并经过沙滤后作为循环水的补充水,并要求补充水的浊度<1μg/g,由于补充水质量好,也减少了循环水系统的排污量。此外,为提高工业用水重复利用率,公司非常重视对工艺冷凝液的回收工作,如巴陵分公司尿素产品部对合成装置103-E内的填料进行改造,使合成氨工艺冷凝液经处理后水质达到了锅炉给水标准,可将其作为锅炉补充水,这样既节约了工业水,又减少了环境污染;巴陵分公司己内酰胺产品部也将原来排放的工艺冷凝液进行回收,经阴、阳离子交换床处理后用于锅炉给水。通过这些措施,提高了工业用水重复利用率,降低了生产成本。巴陵石化公司在循环水处理药剂的管理和使用中,严格按照中国石油化工集团总公司水处理药剂评定中心的标准和巴陵公司实际情况来执行,各直属单位使用的水处理药剂必须是集团公司年度评比、推荐的产品。巴陵石化公司大部分循环水系统所使用的水质稳定剂都来自巴陵有限责任公司的精细化学品厂生产的药剂,它们生产的药剂共八大系列、100多个品种,主要是有机羧酸、有机磷酸、高效杀菌剂、清洗预膜剂、杀菌剂等。3.5水质分析和换热器监测巴陵有限责任公司在研究院成立了水质监测中心,负责巴陵有限责任公司各分厂水质监测工作;巴陵分公司尿素产品部、己内酰胺产品部等也都有水质分析班和监测组,负责产品部的水质分析、换热器的监测工作。通过这种方法,能及时发现水质存在的问题,以便能及时解决问题。如巴陵有限责任公司烯烃厂原水稳配方存在着锌盐的沉积问题,通过对监测换热器的垢样分析,找出了解决锌盐沉积问题的办法;巴陵分公司尿素产品部通过对换热器进出口离子含量的分析,找出了物料的泄漏点,由于及时发现了问题并及时得以解决,从而保证了装置正常生产。此外,这些水质分析、监测单位还根据各循环水系统中的菌藻实际情况筛选出了符合该系统水质的最佳杀菌剂。3.6采用三重保护措施进行开车,有效降低药剂消耗费用巴陵分公司尿素装置、合成氨装置,巴陵有限责任公司化纤装置等由于受市场的影响,需要季节性停车或长、短期停车。在停车过程中南方由于空气湿度大、装置管线多等因素,如果不重视循环水系统的保护,那么在装置需要开车时有可能由于管线腐蚀泄漏而影响生产,在2000～2001年巴陵石化公司的尿素、合成氨装置在停车过程中,采用了中国石油化工集团公司水处理技术服务中心的三重保护技术对循环水系统进行了为期5个月的保护,装置开车后,经检查效果明显。总之,采取以上措施后,近2～3年每年可降低取水成本200多万元,降低药剂消耗费用约180万元。巴陵石化公司现有各种大小、各类型号的换热器近1000台,由于循环水水质较好,减少了循环水系统的金属腐蚀,2001年28个循环水场现场监测换热器的腐蚀速率为0.032mm/a,低于集团公司标准0.075mm/a;黏附速率为8.78mcm,低于集团公司标准15mcm,延长了设备使用寿命,每年可为公司减少更换换热器的花费近500万元。如果再加上循环水质处理不好造成换热器泄漏而使装置停车检修影响产量、增加消耗的费用,则产生的经济效益更加可观。4中国石化公司发展展望虽然巴陵石化公司在提高工业水重复利用方面取得了较大的成绩,但节水工作仍任重道远。从表3和4中可以看出,巴陵石化公司在工业水重复利用率、炼油水耗方面比中国石化集团公司平均水平高,而万元工业增加值比中国石油化工集团公司平均水平低;另巴陵石化公司在万元产值取水量、工业水重复利用率、炼油水耗等指标与中国石化集团公司的先进企业比较,差距还比较大。对今后工作的展望:(1)要继续加强对现有循环水系统的科学管理,努力提高管理水平;(2)充分发挥工程技术人员的积极性,并依托中国石油化工科学研究