利用系统工程技术促进工业企业的节水减排

化工炼油企业节水减排的

过程系统工程方法.一、节水减排是刻不容缓的重要任务

二、节水减排的三步骤法

三、水网络系统的开展沿革

四、过程集成技术的应用效果

五、水网络系统的优化原理

六、一个大型石化企业的实施案例

七、结论

化工企业节水减排的过程系统工程方法

目录.节水减排是一个世界性的问题，在中国尤其严重

地球上所有的水中，只有2.5%是淡水。20世纪世界人口增加近三倍，淡水消耗量增加了6倍，其中工业用水增加了26倍，但水资源并未增加。20世纪末人均占有水量仅为世纪初的1/18。地球上的可饮用水正在面临枯竭。另一方面，全世界每年排放工业废水4260*108m3,这使得可供人类使用的1/3淡水资源受到污染。全球40%的人口得不到平安的饮用水。全球80%的疾病与劣质饮用水有关。一、节水减排是刻不容缓的重要任务〔1〕.我国是世界上13个贫水国家之一，我国人均水资源量仅有2300立方米左右，为世界人均占有量的1/4，居世界149个国家的第110位。是公认的“贫水国〞。近年来，用水紧张的状况日益加剧。据统计，全国669个城市中，有400个城市供水缺乏。据预测，到21世纪中叶，我国人口到达16亿峰值时，人均水资源拥有量将减少到1750立方米，届时全国的大局部地区将面临水资源更加紧张、严重缺水的局面。一、节水减排是刻不容缓的重要任务(2).一、节水减排是刻不容缓的重要任务(3)

除资源性缺水之外，结构性和水质性缺水又进一步加剧了问题的严重性。从世界范围看，由于工业开展迅速，排放的污水已使可供人类使用水量1/3的淡水资源受到污染，约20%的人口缺乏平安饮用水。我国也不例外，全国700余条大、中河流近1/2受到污染，78%的城市河道不宜作饮用水源，50%的城市地下水已受到污染。许多地方政府已明确了：“与本地区水资源承载能力相协调的经济结构体系〞的开展规划思想,从“以需水能力定供水能力〞的模式转变成〞以供水能力定经济结构〞的开展模式。发改委提出：“量水而行〞的方针。.虽然先进工业国家的工业用淡水量逐年增长，但排污水量却呈下降趋势。例如，美国2000年淡水用量比1975年上升138%，但其污水排放量却比1975年下降25.4%。2.节水减排是国际开展重要趋势一、节水减排是刻不容缓的重要任务〔4〕原因：提高废水回用率:德国、日本、美国平均废水回用率>70%而我国的废水回用率只有20-30%。我国要求到达60%。.一、节水减排是刻不容缓的重要任务〔5〕

美国1975-2000年间水资源开发利用情况〔单位：亿米3/天〕时间工程197519852000淡水使用量淡水提取总量流水排放总量回用水量工业循环回用城市废水回用平均回用率18.9928.1945.3013.7413.4912.539.265.270.02628%8.456.9114.6432.780.1820.07952%72%25年淡水使用量上升了1.4倍，污水排放量却下降了25%，原因是水回用量增加了6.2倍。.一、节水减排是刻不容缓的重要任务〔6〕

日本几个主要工业行业耗水及回用水状况万米3/天19651996化学工业石油化工纤维工业电力工业回用率%耗水量回用率%49.2850.683.039.54.924.425.887.480.5178.617.790.2849.1158.672.6耗水量纸浆工业钢铁工业835.448.7338.7826.2269.551.959.9374.444.3.我国工业用水形势非常严峻一是用水增长速度较快。1998年以来，我国工业用水年平均增长8.5%，工业年用水量已到达1130亿立方米，占总用水量的20%左右。二是用水效率总体水平较低。我国工业用水效率与国际先进水平相差悬殊，1999年我国每万元工业增加值取水量为330立方米，约为日本的18倍，美国的22倍；工业用水重复利用率约53%，远低于兴旺国家75%的水平。三是工业污水排放量大，污染严重。目前全国工业用水量占全国总用水量的20%，但排放的污水量却占全国污水排放总量的49%左右，绝大多数有毒有害物质随工业污水排入水体，致使许多城镇的饮用水源受到了不同程度的污染，局部水源被迫弃用，加剧了水资源的短缺。一、节水减排是刻不容缓的重要任务〔7〕

.一、节水减排是刻不容缓的重要任务〔8〕

2005年化学工业排放废水34亿吨/年，占全国工业废水排放总量的16%，居第一位；2006年全国主要污染物化学需氧量COD和SO2排放总量不减反增：COD排放1431万吨，比2005年增长1.2%;SO2排放总量2594万吨，比2005年增长1.8%.中国石化行业耗水排废指标曾经落后严重,现在也有不小差距。

一、节水减排是刻不容缓的重要任务〔9〕

最好炼油厂耗水量排污水量国际水平国内水平0.4m3/t差的平均0.35m3/t3.06m3/t1.37m3/t1.84m3/t0.20m3/t0.15m3/t炼油厂耗水量：（镇海）.一、节水减排是刻不容缓的重要任务〔10〕炼油化工行业的单位产品水耗强度比较〔2004年〕

单位我国平均水平国际先进乙烯吨产品新鲜水消耗m3/t5.0-6.09*1.58大型合成氨吨产品新水（气头）m3/t18．5*10（煤头）m3/t35（？）20吨产品排污水m3/t3.0-6．02．0*注；

为2005年的平均数据.一、节水减排是刻不容缓的重要任务〔11〕

正是在这样的背景下,去年7月1日胡锦涛总书记在视察青海中石油格尔木炼油厂时,做的重要指示是:“一定要注意节约用水,搞好循环利用,要提高水资源的利用效率.〞这个指示意味着:如何进一步提高水资源利用效率已成为摆在所有炼油化工企业面前的头等大事。.

一个现代化的石化企业，不仅工艺装置是全面在计算机的监控之下运行，水汽系统的运行也是全面信息化的。这包括以下一些方面：水网络运行实时监测系统

锅炉用水的水质监测

循环水自动加药系统

污水处理实时监测系统错误观点：往往认为水是一种取之不尽的廉价资源，不值得花费投资来对水的使用和排放进行像工艺装置一样控制和检测。认为利用计算机和信息技术来控制管理水汽系统是“杀鸡用牛刀〞。一、节水减排是刻不容缓的重要任务〔12〕

.一、节水减排是刻不容缓的重要任务〔13〕

为什么是错误的？因为：——水是珍贵的战略资源，浪费水资源将对于子孙后代有罪；——水价格正在不断提高，排污价格愈来愈贵，节水减排关系企业本钱效益，是企业降本增效具有战略意义的大事；——水的质量对保证工艺装置长周期运行至关重要。如果循环水质量不好造成结垢，轻那么使传热恶化，重那么造成堵塞停车。——节水减排具有重要社会效益，保护环境有利社区，改善企业形象。.一、节水减排是刻不容缓的重要任务

二、节水减排的三步骤法

三、水网络系统的开展沿革

四、过程集成技术的应用效果

五、水网络系统的优化原理

六、一个大型石化企业的实施案例

七、结论

化工企业节水减排的过程系统工程方法

目录.原料水废水处理厂原料水处理过程1过程2锅炉给水处理蒸汽系统新鲜水蒸汽废水排放离子交换再生水过程3含杂质雨水冷凝水损失锅炉吹出水二、节水减排的三步骤法一个典型的化工厂水网络系统.二、节水减排的三步骤法我们许多石化企业的供排水和水处理等公用工程都是随着生产装置的新建和扩建而逐步建成。即没有一次整体规划，更说不上是优化。往往存在小而全、重复建设等现象，计量仪表不全，甚至管网几经改造，企业自己都缺乏完整确切的图纸了。面对这种现实，虽然我们的节水减排有很大空间潜力，但如何才能有方案、有步骤地一步一步把潜力挖出来，本身就需要一个明确的策略。这里我们提出“三步策略〞，以便分清轻重缓急，逐步将节水潜力变成节水减排的现实。实现目标。.二、节水减排的三步骤法““三步策略〞：第一步：做好水平衡，提高操作管理水平第二步：水网络的分析与集成〔废水回用〕第三步：污水再生利用.二、节水减排的几种途径面向的水量大小全面做好根底计量提高管理水平系统分析水的回用污水再生利用图2节水减排三步实施策略大小.二、节水减排的三步骤法

““三步策略〞：第一步：全面做好水平衡和根底计量工作，提高操作管理水平第二步：深入进行水网络的系统工程分析与集成，大大提高水的回用率。第三步：污水再生利用.第一步：全面做好水平衡和根底计量工作，提高操作管理水平为了在摸清内幕的根底上进行水系统总体优化分析，将最容易挖掘的节水潜力挖到手，实现投资少、见效快、收益高的节水减排，应当首先进行以下几个方面工作：将企业水系统的计量仪表配置进行整顿，强化计量，严格考核、加强管理、开展群众性节水减排达标活动。确认水系统的根底数据，做好各个装置的水汽平衡图表；采用先进的循环水处理技术；做好凝结水回收，力争到达锅炉给水标准〔因为省一吨新鲜水只有1.3-2.5元/吨，而省一吨锅炉给水为10元/吨〕；加强管理、严格考核、强化计量，开展群众性节水减排达标活动。二、节水减排的三步骤法

.这里要着重强调循环水处理技术提高是一项投资少、见效快的措施。由于一般石化企业所用的新鲜水中，补充循环水用量占总新鲜水用量的40%-80%，所以如何降低这局部水用量显然占有重要地位。我国大多数石化企业循环水的浓缩倍数只有2.0-3.0，而国际上常常在5.0-8.0，所以，我们有很大的提高浓缩倍数的空间。如果采取先进的化学药剂，加上自动控制的加药技术，完全有可能将浓缩倍数由2-3提高到5-7。那么可将循环水补充水量节省20-40%，这不仅相应地减少了20-40%排废，而且有显著经济效益。二、节水减排的三步骤法

.第二步：水的回用—水网络系统的优化指工艺系统排出的各种废水不经处理或者经简单处理即可直接应用于循环水系统或工艺装置。也可以将这些相对污染不大的水集合起来，形成“中水道〞，变成相对清静的水源以供全厂利用。这一步特点是投资费往往用于管道建设及过滤设备，费用不太高，可望短期或中期回收第三步：污水再生利用经过前两步处理后，排出污水量已大为减少。对不得不末端排出的污水，通过一定设备，如反渗透离子交换，软化等进行处理，使其到达回用标准，再返回系统中使用。这一步特点是设备投资大，投资回报周期长。二、节水减排的三步骤法

. 不能一步到位 从最廉价和最有效的方法开始 行动阶梯:

提高控制水的回用水的再生管理改进设计20-30%20-30%10-20%10-20%10-20%节省节水100%80%60%40%20%0%再设计再生再利用提高控制管理投资本钱二、节水减排的几种途径.一、节水减排是刻不容缓的重要任务

二、节水减排的三步骤法

三、水网络系统的开展沿革

3.1水网络系统的变革

3.2中水道

3.3零排放

四、过程集成技术的应用效果

五、水网络系统的优化原理

六. 节水减排的分步实施策略

七.结论

化工企业节水减排的过程系统工程方法

目录.新鲜水P1废水处理T2P2P3T2T3排放三、水网络系统的开展沿革

3.1水网络系统的变革〔1〕早期企业水网络—直用直排.P1P2P3废水处理T1T2T3排放三、水网络系统的开展沿革

3.1水网络系统的变革〔2〕水回用时代的水系统.P1P2T1T2T3P3三、水网络系统的开展沿革

3.1水网络系统的变革〔3〕用水分布-处理分布化的水网络系统.P1P2T1T2T3P3三、水网络系统的开展沿革

3.1水网络系统的变革〔4〕用水分布—处理分布化的水网络.P1P2T1T2T3P3补充新鲜水固体排废三、水网络系统的开展沿革

3.1水网络系统的变革〔5〕液体零排放的封闭式网络系统.三、水网络系统的开展沿革

3.2中水道中间水道的设置必要性常规用水网络中考虑水的回用时各用水单元之间直接由管道连接。但对于用水单元多的大规模系统，这种结构却存在网络过于复杂、不便于运行和控制的缺点；网络柔性缺乏：当生产中一个用水单元的水量、水质状况发生变化时，将影响其他用水单元的运行；设置中间水道，具有简化网络的设计、运行和控制的优点，显著增加了网络的柔性。.三、水网络系统的开展沿革

3.2中水道.废水处理厂1

i

k

n新鲜水供给新的水环路模式

三、水网络系统的开展沿革污水新鲜水中水.三、水网络系统的开展沿革

3.3零排放

何谓“零排放〞？所谓零排放是指将液体污水排放下降到零，而所有的杂质均浓缩到固体中去。简称ZLD〔ZeroLiguidDischarge〕。由于以下一些原因，有些企业不得不考虑采用ZLD:：

当地环境保护要求特别严厉

企业靠近当地江河或饮用水源(水库)

十分缺水的地区

公众对工厂排污十分反感

经济上考虑：如果开发新的水源供水比全部回收排水还昂贵时。.三、水网络系统的开展沿革

3.3零排放零排放技术是综合应用膜别离、蒸发结晶和/或枯燥等物理、化学、生化过程，将废水当中的固体杂质浓缩至很高浓度，大局部水已返回循环回用，剩下少量伴随固体废料的水，可以根据每个企业具体情况选择以下出路中一种，而不排出系统：△

.蒸发/结晶△

.蒸发/枯燥△

.太阳蒸发池自然蒸发△

.用于生产副产品,进入固体产品△

.喷入燃烧炉作为垃圾处理△

.被固体废料(例如飞灰)吸收，作为固体废料处理由于其设备必须高耐腐蚀性材料(例如钛材)制造，因此价格昂贵。因此，采用前应当慎重进行可行性经济评估。.三、水网络系统的开展沿革

3.3零排放

SanJuanStation,NewMexico.三、水网络系统的开展沿革

3.3零排放

Madero/PEMEX,Mexico-ZLD集成ZLD系统生物处理Organic–ladeneffluentfromrefineryVillagesewage物理/化学处理RefineryinorganicwastestreamsPretreatmentforRO反渗透ReverseOsmosis(RO)Significantvolumereduction&economicwaterrecoveryRecoversgoodqualitywaterforcoolingtower咸水的浓缩蒸发与结晶FinalrecoverystepProducessolidsforlandfillRecovershighpuritywaterforboilermakeuptreatment.三、水网络系统的开展沿革

3.3零排放

MaderoRefineryZLDSystem.三、水网络系统的开展沿革

3.3零排放美国资源保护公司〔ResourceConservationCo.International,RCCI〕采用蒸发器将废水蒸发成高质量的蒸馏水回用，浓缩后的废水再经过结晶器把溶解在废水里的各种盐类结晶成固体，水几乎全部回收，从而实现了水的“零排放〞。RCCI自1974年以来已在美国和其他一些国家的170多座火力发电厂实现了“零排放〞。近年来也在炼油厂、化工厂、煤矿、铀矿、炼铜厂实施“零排放〞。.Madero/PEMEX,Mexico

OilRefinery–ZLDSystem.FirstZLDinOilRefineriesMADERO/PEMEX1999MEXICOCADEREYTA/PEMEX1998MEXICO.经济成本:新鲜水价格节水技术/设备投资产品生产成本污水处理成本环保要求:环境生态承受力政府要求社区要求法律/法规要求生产安全安全风险生产技术可靠性节水技术先进性三、水网络系统的开展沿革

3.3零排放“零排放〞决策的三大方面要素.一、节水减排是刻不容缓的重要任务

二、节水减排的三步骤法

三、水网络系统的开展沿革

四、过程集成技术的应用效果

五、水网络系统的优化原理

六、一个大型石化企业的实施案例

七、结论

化工企业节水减排的过程系统工程方法

目录.过程系统工程技术的新开展——Process-Integration90年代兴起的PI“过程集成〞技术在四个方面发挥作用：提高原料的利用率提高能量的利用率，降低能耗减少排放改进操作方法论上最重要的突破——夹点分析Pinch-Technology热力学与过程系统工程相结合的新方法三、过程集成技术的应用效果〔1〕.

80年代由英国ICI公司Bodo

Linnboff和日本的梅田富雄分别独立首创90年代夹点技术得到普及推广，已为设计公司普遍使用于热回收网络：〔双节省〕新厂建设节能20-30%节省投资15-20%老厂改造节能25-35%投资1-2年回收

95年-现在:夹点原理由传热网络向传质网络推广，形成水夹点技术夹点分析技术三、过程集成技术的应用效果〔2〕.水集成技术的开展1994年，英国UMIST的Smith教授领导进行了水系统集成的研究，并发表了著名的论文“废水量小化〞〔WastewaterMinimization)给出了整个水系统的洞察，指出哪里是制约用水的瓶颈，最小新鲜水用量及最小污水产生量的目标值及如何考虑系统中污水的再生利用。美国以E1-Halwagi为代表的学派提出质量交换网络的概念，把水夹点分析放在一个更为普适的“质量交换网络〞的大框架中去作为与热量集成相对应的质量集成方法的特例。三、过程集成技术的应用效果〔3〕.90年代后期出版了一些专著：E1-Halwagi，通过“过程集成来防止污染：系统设计的工具〞(PollutionPreventionThroughProcessIntegration：SyestemmaticDesignTools,AcademicPress:SanDiego1997)JamesG.Mann及Y.A.Liu〔刘裔安〕，“工业水回用及废水量最小化〞Industrialwaterreuseandwastewaterminimization,McGraw-Hill19992000年美国的AspenTech公司首先推出了AspenWater商品化应用软件。三、过程集成技术的应用效果〔4〕.

节水减排教科书.理论指导下的水回用节水与没有理论指导的差异三、过程集成技术的应用效果〔5〕.水集成理论解决的三大问题：一个工厂用水网络的最小新鲜水消耗量〔目标值〕最小污水生成的流量〔目标值〕用水网络和排放处理系统流程集成的理论指导〔包括老厂改造如何接近目标值的扭亏指南〕三、过程集成技术的应用效果〔6〕.三、过程集成技术的应用效果〔7〕Monsanto公司〔Wales,UK〕在1994-95年第一次采用这个技术：7个工艺制造分厂排出流集中到一起来调节pH值，然后排向河口环保法规部门要求COD下降90%Monsanto的最初建议：新建中央(生化)污水处理厂投资本钱预估US$1500万美元水夹点应用实例(之一).Monsanto公司〔Wales,UK〕在1994-95年第一次采用这个技术：

方法手段排废最小化用水最小化分布式排放处理结果节约用水30%($0.3millionperyear)COD下降76%($0.7millionperyear)只有14%污水由新的(缩小的)污水处理厂处理投资本钱由原US$1500万美元下降为$350万元最终排污水处理体积减少了95%---------------------------JanePeters,Monsanto1995三、过程集成技术的应用效果〔8〕被授予英国化工学会1995年平安与环保大奖.台湾某石油化工厂〔生产苯乙烯，ABS树脂等〕每天用新鲜水5，430吨/天，排废水3，730吨/天。采用水夹点技术改造：改造投资5.4万美元改造结果：用水量下降到4，348吨/天节水：1，082吨/天，20%年经济效益：29.2万美元三、过程集成技术的应用效果〔9〕水夹点应用实例之二.三、过程集成技术的应用效果〔10〕中国石化股份总裁办公室高级参谋—美国弗吉尼亚理工学院暨州立大学化学工程系刘裔安〔Y.A.Liu)教授为组长的中国石化节水技术小组，从2004年6月开始在中国石化股份内部有方案、有系统地开展推广水夹点节水减排技术。2005年又对全公司的45家石化企业进行节水减排规划。预计三年之内实施规划中的措施后，全公司耗水量下降40%以上，排污水量下降50%以上。32家炼油厂不但可以提前完成国家发改委提出“十一五〞指标，而且在用水和排水两方面均可到达国际先进水平。2004年起中石化开始大力推广应用水夹点技术.34家炼化企业2004年吨油取水比较〔可研报告数据〕.34家炼化企业2004年吨油取水比较

〔可研报告数据〕.34家炼化企业2004年吨油排水比较

〔可研报告数据〕.34家炼化企业2004年吨油排水比较

〔可研报告数据〕.中国石化32家炼油企业2004年吨油取水与排水平均值

(可研报告数据〕国际先进水平0.5国际先进水平0.2发改委“十一五〞取水规划值1.0发改委“十一五〞排水规划值0.8.

镇海炼化炼油节水减排技术攻关成果.目标1：制定与落实节水减排方案，在三年内缓解中国石化各炼化企业“十一五〞开展带来的水资源和环境容量的瓶颈制约并减少对供水和污水治理的投入。石油石化“十一五〞规划与工程目标发改委：吨油取水下降到1立方米以下;工程目标：国际先进水平吨油取水0.5立方米以下。发改委：吨油排水下降到0.8立方米以下;工程目标：国际先进水平吨油排水0.2立方米以下。

.目标1a：炼油吨油取水到达国际先进水平〔0.5吨/吨原油〕发改委“十一〞规划值1.0国际先进水平.目标1b：炼油吨油排水到达国际先进水平〔0.2吨/吨原油〕.化工企业：腈纶、氯碱、塑料、橡胶、烯烃、化肥、化纤巴陵分公司化工取水目标1c：了解中国石化各化工企业取水、排水的现状

并确定节水减排后的先进水平.

工程开展的方法人员培训组建专家队伍现场调研建立水平衡图技术小组与企业建立节水减排方案组织专家评审方案执行规划.中国石化45家炼化企业节水减排的方案制定：

2004年6月14日~2005年7月16日阶段企业节水减排培训现场调研建立

方案编制可研报告可研报告评审第一阶段4家6/14/04－6/18/047/14/04－7/22/049/13/04－9/17/0412/13/04－3/17/054/18/05－4/20/05第二阶段11家10/18/04－10/22/0412/19/04－1/10/051/24/05－1/29/052/03/05－3/17/054/18/05－4/20/05第三阶段19家1/17/05－1/21/052/12/05－3/20/053/28/05－4/1/054/04/05－4/30/055/30/05－6/3/05第四阶段11家4/04/05－8/04/055/16/05－5/24/056/6/05－6/12/056/13/05－7/8/057/14/05－7/16/05.a.中国石化32家炼油企业节水减排预期效果国际先进水平0.4国际先进水平0.2〔2004年〕〔2004年〕.34家炼化企业实施前后吨油取水比较〔可研报告数据〕.34家炼化企业实施前后吨油取水比较

〔可研报告数据〕.34家炼化企业实施前后吨油排水比较

〔可研报告数据〕.34家炼化企业实施前后吨油排水比较

〔可研报告数据〕.b.近年炼油吨油取水和排水情况2.442.022.041.81.641.271.131.020.800.511.522.5吨油取水︵吨/吨原油︶1998年2000年2002年2004年2006年国际先进水平“十一五〞规划目标值“十五〞规划目标值.近年炼油吨油取水和排水情况.b.预期效果：1998-2007年中国石化新鲜水用量

.c.确定节水减排目标中石化“十一五〞期间分年度吨油取水、排水目标2006年：吨油取水0.9吨、排水0.50吨;2007年：吨油取水0.8吨、排水0.41吨;2021年：吨油取水0.7吨、排水0.35吨;2021年：吨油取水0.6吨、排水0.30吨;2021年：吨油取水0.5吨、排水0.25吨;其中镇海炼化：2005年根本实现炼油废水“零排放〞目标回用污水549.2万吨，吨原油工业废水排放量0.07吨，吨原油新鲜水耗量0.42吨，到达了国际先进水平。.d.45家炼化企业节水投资与预期效果45家炼化企业工程总投资17.6亿元。32家炼油企业〔不包括燕山和镇海〕：每年用水量从5.528亿立方米降低到2.154亿立方米，每年可节水3.374亿立方米，用水量可减少61%；每年外排水量从1.957亿立方米降低到0.911亿立方米，每年可减排污水1.046亿立方米，外排水量可减少53%。节水减排工程执行后中国石化每年节水量5.68亿吨(立方米)，用水量可减少44.4%。.“十五〞末期〔2005年〕与初期〔2001年〕相比，化工商品总量增长25.3%，新鲜水总用量大幅下降，累计降幅达45%，实现节水1.61亿吨。乙烯和合成氨耗新水定额分别下降了34.5%和54.6%。

中国石油化工与销售股份公司“十五〞节水概况新鲜水消耗量〔万吨〕化工商品量〔万吨〕.指标名称2001年2002年2003年2004年2005年2006年“十五”变化幅度（±%）重复利用率（%）92.5593.1693.5494.8495.2496.032.69冷凝水回用率（%）5664.5664.8069.6369.466.1713.4炼化工业污水回用率（%）666.787.868.218.742.21吨乙烯新水量（立方米/吨）9.3910.429.386.096.154.37-34.5吨合成氨新水量（立方米/吨）--30.8814.3814.4014.0313.6-54.6中国石油化工与销售股份公司“十五〞节水概况.三、过程集成技术的应用效果〔12〕中国石油天然气股份公司于2004年制订?炼化企业节水减排优化方案的制订和实施?企业标准〔由西安交大和圣金桥信息技术公司起草〕。其中把利用水夹点技术列为要求必须采用的先进技术。中石油已在以下单位进行了试点：大庆石化、大港石化、玉门炼油厂、辽河炼油厂等；乌鲁木齐石化炼油厂、辽阳化纤、兰州石化、锦州石化等；.项目名称年代节水量*吨/年经济效益**万元/年备注大庆石化化工版块的8个分厂20034，620，0005704节水潜力约占总消耗量的14.8％大港石化2004280，000153.4新鲜水降低14%以上大庆石化炼油厂20062，860，0002561.8节水潜力约占总消耗量的33．5%玉门炼油厂20072，430，0001121.3节水63%（包括污水深度处理回用）辽河石化公司2007668，8001298.4节水30.5%(没有污水回用)吉林石化全公司2007-200823，000，000（预计）

兰州石化全公司2007-200812，000，000（预计）

*及**是实施建议的技术措施后的预计的节水量及经济效益。表一：圣金桥信息技术公司节水减排的工程业绩.2.炼油版块七家企业炼油用水状况

2007年七家企业炼油吨油耗水、吨油排污指标现状与国内同行企业，国际先进水平均存在差距，故具有很大的节水潜力。

.2.七家企业用水状况

七家企业炼油循环水浓缩倍数现状七家分公司的循环水浓缩倍数相差较大，最高为5.6，最低仅为2.0。平均值为3.75，循环水浓缩倍数有待提高。

.2.七家企业用水状况

七家企业炼油其它用水指标现状1.目前各分公司的工艺水回用率普遍偏低，平均值仅为42.3%；2.蒸汽冷凝水回用率有待提高。

3.污水回用率普遍偏低。.5.七家企业实施效果预测七家炼油企业优化总预计投资及经济效益情况

.5.七家企业实施效果预测七家炼油企业优化后吨油耗水、吨油排水指标预期情况

.5.七家企业实施效果预测项目克拉玛依石化独山子石化锦西石化华北石化长庆石化辽河石化玉门油田炼油厂水重复利用率（%）999898.499999897.7冷却水循环率（%）999899.199.410098.798.9工艺水回用率（%）617065.947634971.9蒸汽冷凝水回用率Ⅲ（%）849889.4909999.9100万元产值新水量（m3/万元）1.571.451.191.731.37—1.76万元产值污水排放量（m3/万元）0.630.450.280.780.57—0.38污水达标率（%）100100100100100100100污水回用率（%）78568176654573.9七家炼油企业优化后其它主要用水指标预期

注：蒸汽冷凝水回用率为蒸汽冷凝水回用量与可回收蒸汽冷凝水总量之比。.一、节水减排是刻不容缓的重要任务

二、节水减排的三步骤法

三、水网络系统的开展沿革

四、过程集成技术的应用效果

五、水网络系统的优化原理

六、一个大型石化企业的实施案例

七、结论

化工企业节水减排的过程系统工程方法

目录.我们应如何考虑所有这些可能的替代方案，并获得一个对我们现场最优化的用水策略方案?

______必须对整个现场的水网络系统进行过程系统分析

系统的过程集成方法可分为两大类：

﹡水夹点分析法(90年代〕

﹡数学规划方法〔90年代后期-21世纪〕

近来也有将以上两种方法组合应用，用水夹点分析法来获得一个明确的概念流程方案作为数学规划法的初始模型，然后在此根底上去进一步用优化算法来到达最优解五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展.水夹点分析

洗涤塔中的水含杂质质量传递模型水进口Climi,in水出口Climi,out过程流股出口过程流股进口∆mi,tot

(kg/hr).1.用水单元简图五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展Ci,INCi,OUTCW,INCW,OUT用水单元i物料净水.⊿m(kg/hr)质量传递水流工艺物流代表一个用水操作污染物浓度传递的质量负荷m污染杂质浓度-质量负荷曲线五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展.一个工艺用水单元I有三个根本约束极限：〔1〕进口流中质量含量极限浓度Climi,IN〔2〕出口流中质量含量极限浓度Climi,out〔3〕被传递的总质量负荷mi,tot注意：极限进口浓度Climi,IN和极限出口浓度Climi,out就被认定为水流的极限进出口浓度，由此可求出极限水流率filim极限处理工艺数据的概念五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展.

新鲜水流代表用水操作i的富污染物的工艺物流浓度(ppm)质量负荷〔kg/hr)极限水流率的概念关系图极限出口浓度极限进口浓度斜率=1/flim

=△C/△m五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展.废水68.0te/hr84.56ppm10te/hr100ppm50.00te/hr75ppm8te/hr125ppm8te/hr0ppm10te/hr0ppm50.00te/hrOppm新鲜水68.0te/hrOppm操作1操作2操作3操作i

mitotKg/hrClimi.in(ppm)Climi,out(ppm)flimi(te/hr)13.750755021.00501002031.007512520.水夹点分析:关键杂质浓度组合曲线关键杂质浓度(ppm)关键杂质质量负荷(kg/hr).水夹点分析:关键杂质浓度组合曲线

关键杂质质量负荷(kg/hr)关键杂质浓度(ppm).水夹点分析:关键杂质浓度组合曲线

关键杂质浓度(ppm)关键杂质质量负荷(kg/hr).水夹点分析:关键杂质浓度组合曲线

关键杂质质量负荷(kg/hr)关键杂质浓度(ppm).水夹点分析:关键杂质浓度组合曲线

关键杂质浓度(ppm)关键杂质质量负荷(kg/hr).水夹点分析:关键杂质浓度组合曲线

关键杂质浓度(ppm)关键杂质质量负荷(kg/hr).水夹点分析:关键杂质浓度组合曲线

关键杂质质量负荷(kg/hr)关键杂质浓度(ppm).水夹点分析:关键杂质浓度组合曲线

关键杂质浓度(ppm)关键杂质质量负荷(kg/hr).水夹点分析:供水线

关键杂质浓度(ppm)关键杂质质量负荷(kg/hr).水夹点分析:最小新鲜水用量的供水线

关键杂质质量负荷(kg/hr)关键杂质浓度(ppm).

水夹点分析:水夹点决定过程最小新鲜水用量关键杂质浓度(ppm)关键杂质质量负荷(kg/hr).水夹点分析:新鲜水夹点的重要含义

关键杂质质量负荷(kg/hr)关键杂质浓度(ppm)新鲜水夹点：关键杂质浓度鲜水与水回用水回用.没有水回用时最小用水配置图新鲜水68.0te/hr0ppm10te/hr0ppm50.00te/hr0ppm8te/hr0ppm操作1操作2操作350.00te/hr75ppm10te/hr100ppm8te/hr125ppm废水68.0te/hr84.56ppm能否使用水进一步下降？五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展.利用水回用到达最正确供水配置新鲜水56.67t/h0ppm废水56.67t/h101.46ppm操作1操作26.67t/h0ppm操作150t/h50ppm50t/h0ppm16.67t/h75ppm50t/h75ppm操作26.67t/h75.0ppm33.33t/h75ppm20t/h75ppm20t/h100ppm20t/h75ppm操作3操作320t/h125ppm20t/h100ppmCABDEF新鲜水用量和污水排放量由68t/h下降到达56.67t/h,降低18%。五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展.五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展水夹点应用实例分析新鲜水125.0t/h23.1t/h60.00t/h12t/h100ppm650ppm500ppm废水125t/h系统现有用水流程图100ppm过程2Dm=6kg/h过程3Dm=15kg/h过程4Dm=6kg/h30.00t/h过程1Dm=3kg/h.五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展

过程杂质进出口数据序号过程名称杂质量Kg/h进口浓度CINppm出口浓度COUTppm回收盐溶解硫酸盐溶解盐浆过滤盐浆溶解12343615610802005001101808501000水夹点应用实例分析.五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展

水夹点应用实例分析.P-1in-1

in-

iP-2inP-3inP-4in杂质00.05.050.10.10.150..20.0.250.15边际节水效益$/ppm松弛过程2的入口浓度Cin效益最为明显五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展

水夹点应用实例分析.五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展

过程1过程2过程3过程4新鲜水43t/h16t/h23t/h16t/h16t/h废水43t/h4t/h优化设计的用水流程图27t/h新鲜水的用量由原来125t/h降到43t/h!!水夹点应用实例分析.去其它过程或废水处理PjCpj,jFpj,outFwjFpj,jj

Cj,inCj,outFwRjRjCRj,outFpj,RjCpj,RjFj,outF＊CRj,in五、水网络系统的优化原理水网络系统的超结构模型.数学规划方法

minΣFjwjs.t.Fjw+ΣFi,k–ΣFj,k–Fj,out=0∨j∈N,i∈Pj,k∈RjkiFhw–LhCh,outlim

=0∨h∈H­ΣFi,j(Ci,out–Cj,in)–FjwCj,in=0∨j∈H,i∈PjIΣFi,j(Ci,out–Ci,out)–FjwCj,out+Lj=0∨j∈H,i∈PjICj≤Cjlim∨j∈HCi≤Cilim∨i∈Pj新鲜水用量最小化模型.五、水网络系统的优化原理——水夹点技术的进展

由于这种技术在过程工业中有迫切需求及巨大的潜在效益，国外的软件公司都在力争将这些成果转化为便于利用的应用软件工具。2000年美国的AspenTech公司首先推出了AspenWater商品化应用软件。英国的LinnhoffMarch公司也有自己的水夹点应用软件，但以咨询效劳为主要业务。综上所述，如果我们采用这种技术，节约新鲜水用量15-20%是有把握的。相应可以减少基建投资，减少污水排放。.AspenWater:建模环境.一、节水减排是刻不容缓的重要任务

二、节水减排的三步骤法

三、水网络系统的开展沿革

四、过程集成技术的应用效果

五、水网络系统的优化原理

六、一个大型石化企业的实施案例

七、结论

化工企业节水减排的过程系统工程方法

目录.六. 节水减排的分步实施步骤采集水系统根底数据，进行水平衡测试。在水平衡测试过程中，可能需要增加一些测量仪表以及必要的试验手段，包括管网测漏。炼油厂用水及排出废水的现状调查，对其用水系统的水平衡进行计算机模拟计算及数据校正。绘制全厂水平衡图、提出水平衡报表。与工艺工程师共同确定主要用水设备的极限浓度值。进行必要的极限浓度试验，以获取一些用水设备的极限浓度值。用系统工程的方法在计算机上进行系统的夹点分析计算。进行合理化用水分析，包括冷凝水回收/循环水/生产工艺用水全面优化.进行废水回用的水处理方案论证。提出节水减排的可行性技术方案.第一阶段:水平衡测试第二阶段:水系统优化阶段.摸清企业用水现状。如水系管网分布情况，各类用水设备、设施、仪器、仪表分布及运转状态，用水总量和各用水单元之间的定量关系，获取准确的实测数据。为企业节水潜力分析提供根底数据。依据掌握的资料和获取的数据进行计算、分析、评价有关用水技术经济指标，找出薄弱环节和节水潜力。为企业用水网络优化提供根底数据。依据企业水平衡数据，采用水夹点技术优化用水网络，使得企业新水用量趋于最小。为企业制定节水减排方案提供根底数据。依据企业水平衡数据，企业可以更加合理地制定废水处理、凝水回收、提高循环水浓缩倍数等节水减排方案。节水减排的分步实施步骤

6.1水平衡

为什么要进行水平衡测试？.本企业的主要生产厂〔如炼油厂、合成树脂厂等〕；辅助生产厂〔仪表厂、机械厂〕不考虑厂界外生活区用水。节水减排的分步实施步骤

6.1水平衡

炼化企业水平衡测试包括哪些范围？用水包括：生产用水。包括地表水、深井水、除盐水、循环水、硫磺净化水、蒸汽及其凝结水的使用。生活用水。办公楼、浴池、食堂、绿化、基建用水以及消防用水。工艺废水〔包括含硫污水、含碱污水、含油污水〕蒸汽凝结水排放循环水排污、锅炉排污、除盐水排污等生活污水排水包括：区域范围包括：.1、准备阶段2、水平衡测试方案制定3、现场实际测试4、数据汇总分析5、水平衡测试报告编写节水减排的分步实施步骤

6.1水平衡

水平衡测试工作阶段及方法.1、准备阶段思想准备组织准备技术准备〔1〕对测试人员进行培训，掌握测试技术，明确测试任务。〔2〕进行必需的资料准备〔企业概况、待查水源、厂区给排水管网情况〕〔3〕确定石化公司水平衡测试范围，划分用水单元〔4〕绘制子系统水网络方块图〔5〕测试点现场确认〔6〕切实可行的水平衡测试方案4.技术准备〔1〕按照现场测试需要，备齐水表、流量计、秒表、计量容器等各种必需测量具。〔2〕按照测试方案安装、校验计量仪表。〔3〕编制好各种测试和统计记录表格.3.2水平衡测试方案制定水平衡测试方案主要内容前言陈述本次水平衡测试的目的和到达的目标，必要时给出方案中出现的术语的解释。明确水平衡测试的组织机构详细列出水平衡测试领导小组、工作小组人员的名称、职责分工、联系方式等。明确水平衡测试的范围详细列出水平衡测试的范围，按分厂详细到车间或装置，指定各个分厂的负责人。.XX石化公司水平衡测试工作组单位/部门姓名职责联系电话领导小组组长石化公司领导全公司水平衡测试工作组员节能节水部协助全公司水平衡测试工作组员炼油厂负责协调炼油厂水平衡测试工作…………测试工作组成员炼油厂一套常减压负责协调化一裂解装置水平衡测试工作二套常减压一套催化聚乙烯厂乙烯车间低密度聚乙烯水平衡测试组织机构表举例.XX石化工程启动会共计36个部门，100人三期培训班人数300余人.水平衡测试表举例.节水减排的分步实施步骤

6.1水平衡

培训班教材/水平衡测试指导手册

/水平衡报告模板样本.水平衡调查、测试报告吉林石化公司的水平衡调查包括：炼油厂、聚乙烯厂等23个生产及辅助生产企业，共计166个生产车间的135套生产装置和66个辅助部门

序号分厂名称车间个数装置个数报告页数1吉林石化炼油厂17181282聚乙烯厂1010863有机合成厂1591024电石厂18181455化肥厂1281586染料厂71447动力一厂92858合成树脂厂63749乙二醇厂795810污水处理厂644411丙烯腈厂897112动力二厂4443.13精细化学品厂9105814海特化工厂343015香兰素厂534916高碳醇厂532417橡塑公司121418环保产品制造厂11919包装制品厂104620双吉公司211521建修公司33422仪表厂881423联力公司2334合计1661351295续本次测试从2007年10月15日开始至10月19日结束水平衡调查、测试报告.3.5水平衡测试报告编写公司〔二级生产厂〕水平衡测试方案水平衡测试目的、范围概述水平衡测试时间及基准水平衡测试步骤和方法概述主要测试工作描述公司〔二级生产厂〕用水及技术应用现状公司〔二级生产厂〕生产概况公司〔二级生产厂〕用水状况〔供水系统、排水系统描述〕公司〔二级生产厂〕节水技术应用现状.生产厂各主要车间水平衡测试结果及分析

各车间用水概况简介车间水平衡表车间水平衡图各分厂〔车间〕存在问题及节水潜力分析3.5水平衡测试报告编写公司水平衡测试结果及分析

本次测试用水的生产及消耗情况上年度生产及用水情况各类用水情况消耗分析〔图表〕公司用水经济指标分析公司存在的问题及节水潜力分析

.2.1水平衡调查、测试和结果其他及损失转供蒸汽转供化学水生产污水生活污水市政自来水动力一厂低硅水209.3动力一厂过滤水动力一厂生活水化肥厂过滤水57.2动力一厂蒸汽动力二厂蒸汽动力一厂除盐水动力二厂除盐水转供新鲜水外来凝液有机合成厂炼油厂电石厂海特染料厂合成树脂厂丙烯腈厂聚乙烯厂精细化学品厂化肥厂动力一厂动力二厂乙二醇厂香兰素厂建修公司包装制品厂联力公司双吉公司橡塑公司仪表公司污水处理厂17.71342.99112.0856.01220.0383.31818.046.0169.0184.03.0645.6277.0144.1235.2197.58230.0301.150.0761.0130.16化肥冲灰水252.2639.47.480.0222.6114.0191.07.435.4449.030.7209.3387.330.7445.68.48.01592.320.5176.046.9537.0734.431001.284.0179.01475.410.0153.540.5384.919.82975.2357.24252.2冲灰水255.4214.9238.0764.25122.657.39182.6959.93265.010.063.0104.05.5215.513.072.319.234.6311.842.794.9790.171.014.119.3323.420.570.813.4413.0316.916.97193.856.4516.9204.37245.026.7157.64192.1718.5749.3248.820.493.63.624.94精细24.941.651.650.330.33染料1.44有机3.795.23精细7.00.56.52.20.61.602.632.6345.033.015.8359.950.5217.0其它14.26单位：t/h吉化公司总用水平衡图

.二套回用深井水22.33t/h新鲜水278.04t/h18t/h单位：t/h华科、丙烯睛、化纤厂1097.3t/h6700t/h6000t/h飞溅6.7滤池反洗3.2t/h2800t/h飞溅2.8滤池反洗3.2t/h5700t/h飞溅5.7蒸发50.39t/h67.18t/h滤池反洗3.2t/h90.23飞溅6.0蒸发43．68t/h58．24t/h滤池反洗2.5t/h90.234500t/h蒸发49.14t/h65．52t/h87.1t/h6624.97t/h滤池反洗3.0t/h蒸蒸发7665.33一循吸水池一循凉水塔正己烷（5.9停）32万吨加氢4一套常减压1215.29二重催3450原油稳定39.79气体分馏（瓦斯压缩机冷却）42二制蜡9.4t/h三循吸水池三循凉水塔飞溅4.5t/h一制蜡130.62t/h二加氢2101.5t/h焦化900t/h白土71.13t/h催化重整2014二循吸水池二循凉水塔糠醛1622.73t/h酮苯1618.13t/h蜡脱油357.84t/h四空594t/h五循吸水池（老）五循凉水塔（老）二气分645.83t/h二套760t/h一重3460.17t/h五循吸水池（新）蒸发16.74t/h动力站305.4t/h硫磺回收543.4t/h三空（停）4427.48t/h5947.12t/h2777.26t/h5640.71t/h制氢车间6.89t/h机泵冷却15.08t/h机泵冷却水8.56t/h机泵冷却水11．88t/h机泵冷却水11.1t/h机泵冷却水2.78t/h五循凉水塔（新）N=4时循环水系统水平衡图.3.4数据汇总及分析用水指标分析工业用水总量工业用水重复利用率万元工业产值用水量单位产品用水量循环水的浓缩倍率工艺用水回用率蒸汽冷凝水回用率生活用水总量及所占总量比率.节水减排的分步实施步骤

6.2水系统的优化

水系统的优化制水系统送水管网及排水管网生产工艺装置用水系统生活用水系统循环水系统冷凝水系统污水深度处理及回用.制水制新鲜水制化学水东区各工艺分厂：(炼油厂、催化剂厂。。。等)低温冷凝液回用技术高温凝液回用技术锅炉、废热锅炉及蒸汽管网西区各工艺分厂：〔化肥厂、烯烃、橡胶厂。。等〕各循环水场污水处理厂深度处理回用厂生活用水

水源①提高制水效率，特别是脱盐水制水出水率；.制水制新鲜水制化学水东区各工艺分厂：(炼油厂、催化剂厂。。。等)低温冷凝液回用技术高温凝液回用技术锅炉、废热锅炉及蒸汽管网西区各工艺分厂：〔化肥厂、烯烃、橡胶厂。。等〕各循环水场污水处理厂深度处理回用厂生活用水

水源①②减小送水管网的漏损率.制水制新鲜水制化学水东区各工艺分厂：(炼油厂、催化剂厂。。。等)低温冷凝液回用技术高温凝液回用技术锅炉、废热锅炉及蒸汽管网西区各工艺分厂：〔化肥厂、烯烃、橡胶厂。。等〕各循环水场污水处理厂深度处理回用厂生活用水

水源①②③尽可能提高工艺加工过程的用水回用率---水夹点；包括含硫污水汽提净化后回用；.制水制新鲜水制化学水东区各工艺分厂：(炼油厂、催化剂厂。。。等)低温冷凝液回用技术高温凝液回用技术锅炉、废热锅炉及蒸汽管网西区各工艺分厂：〔化肥厂、烯烃、橡胶厂。。等〕各循环水场污水处理厂深度处理回用厂生活用水

水源①②③④尽量提高循环水的浓缩倍数（5-6以下），减少飞溅蒸发损失，从而使补水下降；蒸发飞溅损失.制水制新鲜水制化学水东区各工艺分厂：(炼油厂、催化剂厂。。。等)低温冷凝液回用技术高温凝液回用技术锅炉、废热锅炉及蒸汽管网西区各工艺分厂：〔化肥厂、烯烃、橡胶厂。。等〕各循环水场污水处理厂深度处理回用厂生活用水

水源①②③④⑤提高冷凝水回收率，特别是高温回收率；.制水制新鲜水制化学水东区各工艺分厂：(炼油厂、催化剂厂。。。等)低温冷凝液回用技术高温凝液回用技术锅炉、废热锅炉及蒸汽管网西区各工艺分厂：〔化肥厂、烯烃、橡胶厂。。等〕各循环水场污水处理厂深度处理回用厂生活用水

水源①②③④⑤⑥生活用水的节约，至少保持所占总量的比率不大3-5%；.制水制新鲜水制化学水东区各工艺分厂：(炼油厂、催化剂厂。。。等)低温冷凝液回用技术高温凝液回用技术锅炉、废热锅炉及蒸汽管网西区各工艺分厂：〔化肥厂、烯烃、橡胶厂。。等〕各循环水场污水处理厂深度处理回用厂生活用水

水源①②③④⑤⑥⑦污水深度处理回用：由于两大公司的水价均偏低，所以污水回用的水费均比新鲜水价高。所以从社会效益考虑，不能不回用，但也不是回用越多越好。所以，回用多少以追求炼油吨油耗水达到0.5T/T，乙烯吨耗水达到2.5T/T需要用多少回用污水.1、水平衡测试2、确定参与计算的流程范围3、开发工厂模型4、水网络优化的约束及设计规定5、计算机上夹点分析计算，生成最佳网络。6、生成改进方案水化学的演进成本及适应性考察灵敏度分析问题定义优化模型的建立潜在解决方案工厂流程及水系统组态原始数据收集水流量数据校正绘制全厂水平衡图确定综合的部分明确“水源”和“水阱”确定控制的关键组份关键组份水质数据确定极限浓度联结成本水回用再生环境约束化学沉淀腐蚀结垢.水夹点技术原理——数学规划法数学规划方法的应用步骤

确定系统中所有限制污水回用的杂质对所有二次水源进行水质分析,填写二次水源水质表

确定每个水阱进水中各杂质的最大允许值求解模型得到初步回用方案对初步方案进行修正.数学规划法在炼油厂的应用水夹点技术原理——数学规划法在炼油厂的应用4.51.51.11.12.55.57.020.2220.59.5730.030.6114.93.85.5硫磺净化水二套减顶凝水地表水除盐水焦化回用地表水供热空分凝水一套电脱盐二套电脱盐一套初馏塔二套初馏塔一套常压塔二套常压塔一套机泵端面二套机泵端面焦化除焦循环水14.5污水处理厂软化水洗涤铵盐含硫污水去硫磺汽提塔5.0优化前流程.水夹点技术原理——数学规划法在炼油厂的应用确定系统中所有限制污水回用的杂质悬浮物碱度盐类(电导率)COD含油量氨氮硫化物.局部二次水源水质水夹点技术原理——数学规划法在炼油厂的应用确定系统中所有限制污水回用的杂质对所有二次水源进行水质分析,填写二次水源水质表

水源水量(t/h)氨氮(mg/L)硫化物(mg/L)悬浮物(mg/L)含油量(mg/L)COD(mg/L)电导μs/cm碱度(mg/L)硫磺净化水>20.22501610103002010软化水>4.500.12001010铵盐洗涤4.51400145017079.0734902200134.5.水夹点技术原理——数学规划法在炼油厂的应用局部水阱极限数据确定系统中所有限制污水回用的杂质对所有二次水源进行水质分析,填写二次水源水质表

确定每个水阱进水中各杂质的最大允许值水阱水量(t/h)氨氮(mg/L)硫化物(mg/L)悬浮物(mg/L)含油量(mg/L)COD

(mg/L)电导率μs/cm碱度(mg/L)一套电脱盐15.22300858015015001000300二套电脱盐7300858015015001000300一套初馏塔1.122551005050二套初馏塔5.52.52551005050.水夹点技术原理——数学规划法在炼油厂的应用确定系统中所有限制污水回用的杂质对所有二次水源进行水质分析,填写二次水源水质表

确定每个水阱进水中各杂质的最大允许值求解模型求解模型，得到结果得到初步回用方案对初步方案进行修正.水夹点技术原理——数学规划法在炼油厂的应用污水处理厂5.55.515.837.70.60.55.51.13.04.52.51.11.625.4630.01.115.225.53030.64110.8硫磺净化水地表水除盐水焦化回用地表水一套电脱盐二套电脱盐一套初馏塔二套初馏塔一套常压塔二套常压塔一套机泵端面二套机泵端面焦化除焦循环水软化水洗涤铵盐4.55.74二套减顶凝水供热空分凝结水含硫污水去硫磺汽提塔修正后的流程图.水夹点技术原理——数学规划法在炼油厂的应用用水量排水量.冷凝水回收分析——冷凝水的回收利用的必要性及现状1.冷凝水的回收利用的必要性蒸汽冷凝水回用率I用于生产的蒸汽凝结水回用量与用于生产的蒸汽量之比：Vbr表示锅炉蒸汽冷凝水回用量，系指锅炉蒸汽冷凝水回用于生产生活各个用水部门的水量总和。D—生产用蒸汽量，Kg/h；蒸汽冷凝水回用率I国际先进90%以上

蒸汽冷凝水回用率II锅炉蒸汽冷凝水只回用于锅炉给水的量

生产用蒸汽量蒸汽冷凝水回用率I国际先进60%左右回用率II=.冷凝水回收分析——冷凝水的回收利用的必要性及现状高温冷凝水回收的意义蒸汽冷凝水回收具有双重意义：一方面回收高价值的水；另一方面，回收能量。

效益=余热+新鲜水费+软化费例如：对一个蒸发量在100吨/小时的企业，目前可以轻松实现：节约蒸汽率为8％；新增凝结水回收量为40％；节水效益在400万元左右，节约燃料在700万元左右，合计超过了1000万元。投资的回收周期小于一年。.冷凝水回收分析——冷凝水的回收利用的必要性及现状1.冷凝水的回收利用的必要性

2.炼油厂冷凝水回收系统的现状

蒸发放空23t/h除盐水376t/h除氧水43t/h热电蒸汽12t/h排污水131t/h凝水回收262t/h进物料16t/h进循环水0.06t/h蒸汽—冷凝水系统蒸汽冷凝水回用率I

蒸汽冷凝水回用率II

17.4%

60.6%

.节约水量和效益计算Ø回收水量：7×30×24×100=504000吨Ø回收凝结水节约额:50.40万吨×4.37元/吨=220.3万元Ø年回收凝结水热量：50.4万吨×〔90℃-25℃〕×1千大卡/吨=3276.0万大卡〔折标油3276.0吨〕Ø年回收热量节约额：3276.0吨标油×1600元/吨=524.2万元Ø年回收总节约额：220.3+524.2=744.5万元〔实际供水量按7个月，每小时100吨计算，水价按生水价4.37元/吨计算，热量折算为标油，标油按市场价1600元/吨计算〕.提高回收率II的潜力——非工艺用冷凝水回锅炉

冷凝水回收分析——炼油厂冷凝水回收的潜力单位：t/h

.改变碧盾装置部分冷凝水用途51t/h工艺冷凝水回收86.4t/h采暖补冷凝水回收96.3t/h*冷凝水回收的潜力的小结

冷凝水回收分析——炼油厂冷凝水回收的潜力*按照加药方案，防止采暖水遗失，使补水量减少到原来的1/10，即10.7t/h，107-10.7=96.3t/h.

80.75%冷凝水回收分析——炼油厂冷凝水回收的潜力提高后冷凝水回用率I430.986.4312610728.5蒸汽量工艺凝水碧盾回收凝水采暖补凝水其它

100%单位:t/h.冷凝水回收装置的位置

冷凝水回收分析——炼油厂冷凝水回收的潜力130280137432217170139217221570665500557777760进11#换热器(东)进10#换热器(东)进8#换热器(东)进7#换热器(东)进4#换热器(东)进3#换热器(东)进2#换热器(东)进1#换热器(东)进6#换热器〔西〕进11#换热器〔西〕进7#换热器〔西〕进8#换热器〔西〕进9#换热器〔西〕进2#换热器〔西〕进3#换热器〔西〕进4#换热器〔西〕进5#换热器〔西〕去东路0.3MPa管网进1#2#水箱(东)去1#2#3#4#水箱(西)补进高温水系统补进低温水系统28单位：t/h高温冷凝水回收装置去本站水箱.冷凝水回收分析——炼油厂冷凝水回收的潜力提高后冷凝水回用率II

54.08%430.9126107蒸汽量碧盾回收凝水采暖补凝水

100%单位:t/h.6、节水减排技术——高温凝结水回收.循环水补充水量与浓缩倍数的关系循环水系统的节水分析——提高浓缩倍数的可能性补水