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利用浮动床除盐系统处理凝结水的合理应用

作者2019-03-25 11:04未知
制氢装置反应塔底水和苯乙烯无烟煤过滤器出水经常出现凝结水超标现象,导致供装置除盐水也经常超标。同时装置正常生产后除盐水站制水需求量下降,导致2 套阴阳床系统闲置,1 套阴阳床系统产水超低负荷。经部门研究后决定,将超标凝结水降温后改入低负荷阴阳床,以同时解决以上两个问题。
  1 不合格凝结水来源及水质
  大榭石化重蜡油裂解制烯烃项目凝结水回收装置回收的凝结水主要来自于各装置3.5MPa、1.0MPa 蒸汽凝结水和工艺反应产生的水。装置正常生产后,蒸汽凝结水水质稳定,电导率低于5μs/cm,二氧化硅含量小于30μg/L,符合除盐水产水水质,可直接作为供装置的一级除盐水,但工艺反应产水由于工艺波动经常出现总铁、二氧化硅、电导率严重超标。
  经过采样分析,工艺反应产水均来自于6 万制氢装置反应塔底水和苯乙烯无烟煤过滤器出水,都通过第四路凝结水供至凝结水站。因工艺调整或重新投用后,来水电导率最高时可达到80μs/cm以上。四路凝结水混合后平常电导率在20~35μs/cm,流量400t/h 左右,波动很大,第四路凝结水电导率贡献最大,极大影响了除盐水出水母管、中低压除氧水的水质。
  2 解决方案及应用效果对比
  2.1 解决方案
  为解决除盐水出水水质问题,首先采用单独将不合格凝结水外排40t/h 左右的措施。虽然一定程度上解决了除盐水出水水质超标问题,但是一直外排的凝结水不但带来了很大的能量浪费,还使整个含油污水池温度上升,对安全生产带来巨大隐患。
  正常生产后,因设计除盐水站富余400t/h 左右的制水量,且一级除盐水制水系统有纤维过滤器、活性炭过滤器作为预处理设备,阴阳双室双层浮动床作为除盐设备,在保证凝结水温度不超过树脂床允许的最高温度40℃的情况下,可以通过现有的一级除盐水系统降低其二氧化硅及电导率,使其出水水质满足中低压除氧水的要求。
  为最优化处理水质超标的凝结水,2016 年11 月2 日改造完成后,单独将第四路凝结水先引入冷却器冷却后,再引入除盐水站原水罐,产出合格一级除盐水。
  此方案既保证了四路凝结水总管水质合格稳定,又提高了除盐水制水量,使闲置的制水系统充分利用,满足单套制水需求。
  2.2 效果对比
  改造前,6~8 月份由于各装置刚开工,凝结水站只接收装置蒸汽凝结水,除盐水出水母管水质总体偏好,电导率在10μs/cm 以下,二氧化硅在100μg/L 以下,偶有几个超标。但在8月至11 月,6 万制氢工艺水和苯乙烯凝结水才改入凝结水回收系统,导致除盐水出水水质总体下降,电导率总体在10μs/cm 以上,且经常伴有大幅波动现象,二氧化硅在更是在100μg/L 以上,并且经常超标。从改造后数据可以看出,电导率总体均在7μs/cm左右,偶有几个样超标;二氧化硅平均在25μg/L 左右,只有2 个超标。改造后水质明显改善。
  3 应用浮动床制处理凝结水后的问题
  3.1 过滤器及阳床压差大
  高效纤维过滤器、活性炭过滤器和阳床的压差随制水时间增加而明显增大,运行周期大大缩短。原采用生活水制水时过滤器和阴阳床在运行周期结束前均未发现因压差高而反洗或者再生的现象。但在使用凝结水制水时,阳床的压差最容易增大,从备用阳床刚再生完投用到压差满量程需进入再生,制水量100t/h,运行周期平均在11 天。而正常使用生活水制水,制水量200t/h,运行周期平均为30 天,即运行30 天后出水水质才超标,但实际压差并未增加。
  经测定,原因为凝结水中总铁太高,且前端未设置除铁设施,导致阳床树脂失效加速,需要经再生才能使树脂恢复活性。活性炭过滤器单台40~50t/h 处理量,最大处理能力80t/h,从备用过滤器投用到压差超过50kPa,时间仅为10~12 天(附各过滤器运行时间表)。而单处理生活水,满负荷运转,最大运行时间31 天后压差也未超过50kPa。运行周期缩短为原来的1/2。原因为凝结水中带铁和油,容易堵塞活性炭通道,使活性炭过滤器产生压差,需要反洗使之恢复活性。
  3.2 能耗增加
  采用凝结水制除盐水后,虽然回收了40t/h 左右,80℃的不合格凝结水,提高了除盐水制水量,降低了除盐水制水单耗,但冷却凝结水耗费的循环水需要将近800t/h,及将除盐水升温供除氧水供水消耗的蒸汽,很大程度上增加了处理这部分凝结水所需要的能耗。
  3.3 对树脂永久失效的影响
  凝结水与原水混合后温度≯40℃,且该路凝结水中总铁含量较高,树脂容易板结。经过对2# 阳床树脂反吹洗后发现,运行周期10次左右的树脂床有部分破碎树脂,较正常进生活用水比损耗树脂较多,严重缩短树脂使用寿命。
  4 结论
  通过采用将不合格凝结水降温后进浮动床制合格一级除盐水的方法是可行的。此方法可以回收不合格凝结水及其所带的热量,但是生产此部分水所需的能耗需要进行进一步核算,以降低其制水成本。
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