工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)運行管理淺析

工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)運行管理淺析

巴陵石化公司目前分為巴陵有限公司和中國石化有限公司巴陵分公司?，F(xiàn)有生產(chǎn)裝置70套，占地面積99.3億元。有113家生產(chǎn)車間、28家環(huán)水廠和9300公頃的年產(chǎn)水量。系統(tǒng)處理量最大為2000公頃，最大為200公頃。有四個帶的離子交換器和15種潮流的產(chǎn)水量為33003公頃。有一個泵房，日處理能力為20.2萬噸，最大處理能力為0.9萬噸。年處理廢水處理廠兩個，日處理能力為952公頃（其中巴陵分行處理量2503.h，巴陵責(zé)任公司處理量702.h）。1巴陵石化公司的水處理項目1998～2001年巴陵石化公司取水量和工業(yè)水重復(fù)利用率情況如表1所示,2001年的循環(huán)水情況如表2所示。從表1和2可以看出,巴陵石化公司在最近幾年中,其萬元產(chǎn)值取水量均逐年減少,而工業(yè)用水重復(fù)利用率逐年提高。其循環(huán)水量為21000m3/h,每年的水穩(wěn)藥劑,包括殺菌劑、非氧化性殺菌剝離劑等全年費用為85萬元左右,并且循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕率、黏附速率、濃縮倍數(shù)等都能達到中國石油化工集團總公司的要求,其水質(zhì)處理費用較低。由表2可見,巴陵石化公司其他循環(huán)水系統(tǒng)的藥劑運行費用也較低。2循環(huán)水出水溫度高、污水廢水重?zé)捰?、化工、化纖、化肥裝置在生產(chǎn)過程中有大量的余熱,為保證生產(chǎn)各裝置正常運行,需要用工業(yè)循環(huán)水將余熱從裝置內(nèi)交換出來。如果循環(huán)水出水溫度過高,會影響裝置的正常生產(chǎn),影響產(chǎn)量。此外,如果循環(huán)水重復(fù)利用率低,排污量多,就要加大循環(huán)補充水量,這樣就使環(huán)境污染加重,并增加藥劑消耗,從而增加了生產(chǎn)成本。為了提高工業(yè)用水重復(fù)利用率,降低生產(chǎn)成本,巴陵分公司在生產(chǎn)運行過程中積累了一定的經(jīng)驗,取得了較好的經(jīng)濟效益。3循環(huán)水處理系統(tǒng)的引進工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)是一項系統(tǒng)工程,涉及面較廣、專業(yè)性也強,公司各級專業(yè)技術(shù)人員在篩選循環(huán)水運行配方、運行操作以及技術(shù)管理上有一套行之有效的辦法,特別是巴陵分公司的化肥裝置自20世紀(jì)70年代從美國、荷蘭引進,同時也引進了當(dāng)時世界上最先進的循環(huán)水處理技術(shù),其中包括美國貝茲公司的有關(guān)配方和技術(shù)。但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,在通過吸收消化美國貝茲公司水處理技術(shù)后,巴陵石化公司各廠都結(jié)合裝置自身特點,開展循環(huán)水處理技術(shù)工作。3.1企業(yè)節(jié)水管理巴陵有限責(zé)任公司成立的節(jié)水領(lǐng)導(dǎo)小組,由公司主管機動工作的副經(jīng)理任組長,有限公司下屬各二級單位主管領(lǐng)導(dǎo)參加的節(jié)水領(lǐng)導(dǎo)小組,負(fù)責(zé)公司節(jié)水工作;中國石油化工股份公司巴陵分公司成立了工業(yè)用水管理委員會和節(jié)水領(lǐng)導(dǎo)小組,由公司主管經(jīng)理擔(dān)任主任和組長,各產(chǎn)品部經(jīng)理為組員的委員會,負(fù)責(zé)分公司工業(yè)用水、節(jié)水的重大技術(shù)改造、水穩(wěn)配方的重新篩選和節(jié)水等工作。巴陵石化公司下屬各二級單位也相應(yīng)成立了節(jié)水領(lǐng)導(dǎo)小組,負(fù)責(zé)各二級單位的節(jié)水工作,由于整個公司上下都很重視節(jié)水工作,在工業(yè)用水管理方面都各自針對生產(chǎn)裝置的特點,開展形式多樣的節(jié)水活動,取得了較大的成績。如巴陵分公司尿素產(chǎn)品部采取了產(chǎn)品用水消耗定額的形式,并且每月進行考核,達到了節(jié)水的目的;巴陵有限責(zé)任公司采取以提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)為重點的評比、考核活動,這樣既提高了工業(yè)用水重復(fù)利用率,又降低了藥劑消耗;巴陵分公司己內(nèi)酰胺產(chǎn)品部針對涼水塔收水效果較差的問題,將涼水塔收水器進行了改造,這樣也可節(jié)約水資源。公司主管工業(yè)用水部門也定期舉辦工業(yè)水競賽活動,加大工業(yè)水檢查力度,及時掌握公司用水情況,保證了公司各項節(jié)水措施及時落實。3.2篩選水處理工藝流程巴陵石化公司現(xiàn)有循環(huán)水場28個,它分布在公司各生產(chǎn)裝置中,循環(huán)水系統(tǒng)的工藝介質(zhì)各不相同,工藝介質(zhì)有的是原油、石腦油,有的是橡膠、樹脂,有的是環(huán)己酮、合成氨等;再加上各生產(chǎn)裝置對循環(huán)水質(zhì)的要求也不一樣;在裝置建設(shè)設(shè)計時由于當(dāng)時冷卻塔技術(shù)水平的限制(如有的循環(huán)水進出口溫差要求12～14℃,還有的進出口溫差要求僅為1～3℃);另外公司各循環(huán)水的補充水源也不一樣,一個是洞庭湖水源,另一個是長江水源,水中離子組成也不一樣,必須根據(jù)實際情況來科學(xué)篩選配方。(1)針對巴陵分公司大化肥裝置擴能技術(shù)改造后熱負(fù)荷增加,尿素二氧化碳壓縮機蒸汽冷凝器905-C運行一段時間后真空度下降的情況,篩選了以多醚基膦酸鹽、膦羧酸及磺酸鹽共聚物為主的新型復(fù)合藥劑,該配方具有不調(diào)pH值在較高濃縮倍數(shù)下不結(jié)垢、腐蝕小(2002年1～8月平均腐蝕速率為0.029mm/a,黏附速率為6.81mcm)、濃縮倍數(shù)較高(2002年1～8月其循環(huán)水濃縮倍數(shù)平均為4.2)等特點。(2)巴陵有限責(zé)任公司烯烴廠篩選了以多元醇磷酸酯為主劑的配方,該配方針對煉油裝置時有物料泄漏的實際情況篩選出來的,通過近兩年的實際運行,平均腐蝕速率為0.045mm/a,黏附速率為8.9mcm,其緩蝕阻垢效果較好。(3)巴陵分公司簾子布產(chǎn)品部針對新聚合裝置開車,并結(jié)合原循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)低,組織篩選了以多元醇磷酸酯、丙烯酸共聚物為主的配方,在循環(huán)水進出口溫差只有1～3℃的情況下,其濃縮倍數(shù)達到了3.0,掛片腐蝕率為0.024mm/a,為正常生產(chǎn)起到了很好的保證作用。(4)巴陵有限責(zé)任公司電廠根據(jù)電廠的實際情況,篩選了以PBTC、磺酸鹽共聚物為主的配方,經(jīng)實踐運用,該循環(huán)水系統(tǒng)基本上是零排污,其濃縮倍數(shù)最高已達13,年平均濃縮倍數(shù)為7.8,平均腐蝕速率為0.026mm/a,黏附速率為11.7mcm,起到了很好的節(jié)能降耗、節(jié)水效果。3.3循環(huán)水系統(tǒng)正常運行指標(biāo)在有好的水穩(wěn)配方和藥劑的前提下,科學(xué)管理是搞好循環(huán)水的關(guān)鍵。在日常工作中,巴陵石化公司根據(jù)實驗結(jié)果對各個循環(huán)水場的工藝指標(biāo)進行了嚴(yán)格的規(guī)定,并要求各個循環(huán)水場的廠控工藝指標(biāo)在98%以上。在循環(huán)水系統(tǒng)開車時,非常重視循環(huán)水系統(tǒng)的清洗、預(yù)膜處理工作,在循環(huán)水系統(tǒng)正常運行中嚴(yán)格控制循環(huán)水的pH值、有機磷、濁度、異養(yǎng)菌、黏泥量、濃縮倍數(shù)等工藝指標(biāo)。因為循環(huán)水系統(tǒng)pH值過低,會加快循環(huán)水系統(tǒng)的金屬腐蝕,縮短設(shè)備壽命;循環(huán)水系統(tǒng)的濁度過高,使循環(huán)水系統(tǒng)管壁黏附污垢,而使換熱效果差,從而影響正常生產(chǎn);循環(huán)水中異養(yǎng)菌的含量過高,會使循環(huán)水系統(tǒng)產(chǎn)生大量黏泥,影響其傳熱效果;循環(huán)水中的有機磷含量過高,會使水中的有機磷水解生成正磷,從而產(chǎn)生磷酸鈣等污垢;循環(huán)水中的有機磷含量過低,使水中的緩蝕阻垢效果差。所以都要求循環(huán)水廠控工藝指標(biāo)合格率在98%以上,從而保證公司各生產(chǎn)裝置正常運行。3.4提高工業(yè)用水重復(fù)利用率,降低循環(huán)水系統(tǒng)的排污量任何循環(huán)水系統(tǒng),因風(fēng)吹、蒸發(fā)、泄漏、旁濾池反沖洗及排污等會損失系統(tǒng)少量水,為使循環(huán)水系統(tǒng)正常運行,須向循環(huán)水場補充少量新鮮水,而補充水質(zhì)量的好壞,也會影響循環(huán)水系統(tǒng)的工藝指標(biāo)。巴陵石化公司兩個給排水處理廠,通過對原水加高效混凝劑、殺菌劑,并經(jīng)過沙濾后作為循環(huán)水的補充水,并要求補充水的濁度<1μg/g,由于補充水質(zhì)量好,也減少了循環(huán)水系統(tǒng)的排污量。此外,為提高工業(yè)用水重復(fù)利用率,公司非常重視對工藝?yán)淠旱幕厥展ぷ?如巴陵分公司尿素產(chǎn)品部對合成裝置103-E內(nèi)的填料進行改造,使合成氨工藝?yán)淠航?jīng)處理后水質(zhì)達到了鍋爐給水標(biāo)準(zhǔn),可將其作為鍋爐補充水,這樣既節(jié)約了工業(yè)水,又減少了環(huán)境污染;巴陵分公司己內(nèi)酰胺產(chǎn)品部也將原來排放的工藝?yán)淠哼M行回收,經(jīng)陰、陽離子交換床處理后用于鍋爐給水。通過這些措施,提高了工業(yè)用水重復(fù)利用率,降低了生產(chǎn)成本。巴陵石化公司在循環(huán)水處理藥劑的管理和使用中,嚴(yán)格按照中國石油化工集團總公司水處理藥劑評定中心的標(biāo)準(zhǔn)和巴陵公司實際情況來執(zhí)行,各直屬單位使用的水處理藥劑必須是集團公司年度評比、推薦的產(chǎn)品。巴陵石化公司大部分循環(huán)水系統(tǒng)所使用的水質(zhì)穩(wěn)定劑都來自巴陵有限責(zé)任公司的精細(xì)化學(xué)品廠生產(chǎn)的藥劑,它們生產(chǎn)的藥劑共八大系列、100多個品種,主要是有機羧酸、有機磷酸、高效殺菌劑、清洗預(yù)膜劑、殺菌劑等。3.5水質(zhì)分析和換熱器監(jiān)測巴陵有限責(zé)任公司在研究院成立了水質(zhì)監(jiān)測中心,負(fù)責(zé)巴陵有限責(zé)任公司各分廠水質(zhì)監(jiān)測工作;巴陵分公司尿素產(chǎn)品部、己內(nèi)酰胺產(chǎn)品部等也都有水質(zhì)分析班和監(jiān)測組,負(fù)責(zé)產(chǎn)品部的水質(zhì)分析、換熱器的監(jiān)測工作。通過這種方法,能及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)存在的問題,以便能及時解決問題。如巴陵有限責(zé)任公司烯烴廠原水穩(wěn)配方存在著鋅鹽的沉積問題,通過對監(jiān)測換熱器的垢樣分析,找出了解決鋅鹽沉積問題的辦法;巴陵分公司尿素產(chǎn)品部通過對換熱器進出口離子含量的分析,找出了物料的泄漏點,由于及時發(fā)現(xiàn)了問題并及時得以解決,從而保證了裝置正常生產(chǎn)。此外,這些水質(zhì)分析、監(jiān)測單位還根據(jù)各循環(huán)水系統(tǒng)中的菌藻實際情況篩選出了符合該系統(tǒng)水質(zhì)的最佳殺菌劑。3.6采用三重保護措施進行開車,有效降低藥劑消耗費用巴陵分公司尿素裝置、合成氨裝置,巴陵有限責(zé)任公司化纖裝置等由于受市場的影響,需要季節(jié)性停車或長、短期停車。在停車過程中南方由于空氣濕度大、裝置管線多等因素,如果不重視循環(huán)水系統(tǒng)的保護,那么在裝置需要開車時有可能由于管線腐蝕泄漏而影響生產(chǎn),在2000～2001年巴陵石化公司的尿素、合成氨裝置在停車過程中,采用了中國石油化工集團公司水處理技術(shù)服務(wù)中心的三重保護技術(shù)對循環(huán)水系統(tǒng)進行了為期5個月的保護,裝置開車后,經(jīng)檢查效果明顯?？傊?采取以上措施后,近2～3年每年可降低取水成本200多萬元,降低藥劑消耗費用約180萬元。巴陵石化公司現(xiàn)有各種大小、各類型號的換熱器近1000臺,由于循環(huán)水水質(zhì)較好,減少了循環(huán)水系統(tǒng)的金屬腐蝕,2001年28個循環(huán)水場現(xiàn)場監(jiān)測換熱器的腐蝕速率為0.032mm/a,低于集團公司標(biāo)準(zhǔn)0.075mm/a;黏附速率為8.78mcm,低于集團公司標(biāo)準(zhǔn)15mcm,延長了設(shè)備使用壽命,每年可為公司減少更換換熱器的花費近500萬元。如果再加上循環(huán)水質(zhì)處理不好造成換熱器泄漏而使裝置停車檢修影響產(chǎn)量、增加消耗的費用,則產(chǎn)生的經(jīng)濟效益更加可觀。4中國石化公司發(fā)展展望雖然巴陵石化公司在提高工業(yè)水重復(fù)利用方面取得了較大的成績,但節(jié)水工作仍任重道遠。從表3和4中可以看出,巴陵石化公司在工業(yè)水重復(fù)利用率、煉油水耗方面比中國石化集團公司平均水平高,而萬元工業(yè)增加值比中國石油化工集團公司平均水平低;另巴陵石化公司在萬元產(chǎn)值取水量、工業(yè)水重復(fù)利用率、煉油水耗等指標(biāo)與中國石化集團公司的先進企業(yè)比較,差距還比較大。對今后工作的展望:(1)要繼續(xù)加強對現(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)的科學(xué)管理,努力提高管理水平;(2)充分發(fā)揮工程技術(shù)人員的積極性,并依托中國石油化工科學(xué)研究