榆炼练油厂-除盐水、冷凝水、新鲜水加压站及余热回收站操作规程.pdf
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1、第五章 除盐水、冷凝水、新鲜水加压站 及余热回收站操作规程5.1装置简介5.1.1装置概述榆林练油厂除盐水站由除盐水站、凝结水站、余热回收、加压站装置联合组 成,主要负责全厂各类生产生产生活用水的供给,担负有向全厂供给除盐水、对 汽轮机低温凝结水及供热系统高温凝结水除油除铁处理、回收热水系统热量并向 全厂供热系统、厂前区供热系统及动力站供给热水,综合调控新鲜水管网压力等 生产任务。一、除盐水简介除盐水站以地卜水为水源,直接由新鲜水管网进入原水罐,一部分水为煤油 共炼装置的换热冷却水,另一部分由催化分储塔顶油气换热、顶循环换热冷却水。本装置采用超滤+反渗透+混床的水处理工艺,其中,超滤部分采用美
2、国陶氏公司 的DO W超滤膜,材质为PV DF中空纤维,3 X167m7h;反渗透部分采用美国GE 公司的AG80 40 F1622-超滤系统产水能力WET芳香聚酰氨复合膜,膜壳采用哈尔 滨RO PV公司产品,产水能力6X95m3/h,2*60 i/h浓水反渗透,最终除盐水设 计产水量为550 m3/ho主要负责锅炉1、重整、180万吨/年催化裂化等装置的除 盐水供给。除盐水装置主要分为四部分:即预处理系统、超滤过滤系统、反渗透系统 和混床系统,除盐水原则流程如下:原水一(氧化剂加药装置)、(絮凝剂加药装置)一【原水罐】一原水泵一多 介质过滤器一活性炭过滤器一自清洗过滤器一超滤过滤器一【超滤水
3、罐】一超滤 水提升泵一(加酸装置)、(还原剂加药装置)、(阻垢剂加药装置)一一级保安过 滤器一一级高压泵一一级反渗透装置一【一级反渗透产水箱】一二级反渗透增 压泵一(加碱装置)一二级保安过滤器一二级高压泵一二级反渗透装置一【中 间水罐】一中间水泵一混床一【除盐水罐】原水原水箱原水泵 一多介质过滤器活性碳过滤器口清洗过滤器A超滤过滤器器 一 超渡水箱 一A超滤提升泵 .级保安过滤器-一级身压泵 一级反渗透 j 一级反渗透水箱J中间水箱 一二级反渗透增压泵 防 二级保安过滤器 二级高压泵 二级反渗透土中间水泵 混床f 除盐水箱 工艺去水t t酸碱二、低温凝结水简介凝结水来自升级项目汽油装置、煤油共
4、炼装置用户返回的冷凝水和动力站 汽轮机返回的低温冷凝水处理装置三部分。低温冷凝水处理装置设计能力为 13 0 m3/h,凝结水原则流程如下:装置来凝结水心凝结水罐心凝结水泵心超微过滤 0纤维吸附罐心除盐水箱弓除盐水泵心(加氨装置)弓去用户。三、高温凝结水简介高温凝结水装置原设计处理能力为150 nl/h,自生产装置凝结水系统,煤油 共炼凝结水返回的凝结水换热器与外供低温热水换热后进入凝结水罐收集,先后 经屏障精滤器、定量精滤器、富集阻截储油罐、扫描凝聚阻截禁油罐、混床处理 后,合格的除盐水进入除盐水灌,经除盐水泵(加氨装置)加压后送至用户。四、余热回收简介主要为催化装置用除氧水作为热媒与装置的
5、油品换热,余热回收装置将催化 装置高温热水回水经干式空冷器冷却70供给催化装置、常压装置,实现能源 再利用,节约资源一部分热媒水从70低温热水经过蒸汽加热器加热至90-100高温热水供 给生活区为热源。另一部分作为动力站取暖、锅炉空气预热器加热、除盐水加热 器加热后45至真空除氧器加热去工艺。五、新鲜水加压简介鲜水加压站主要任务是恒定生产用水压力,保障装置平稳运行,由2具 2000淀储水罐和4台新鲜水稳压泵组成。水源井泵的启停,储水罐的液位控制和 加压泵的调节,通过中控室DCS调节系统调控。根据全厂用水需求,正常运行时 深井出水管道在加压站通过连通阀门直接进入供水管网使用,也可通过储水罐上 水
6、管道进入储水罐维持储水量。稳压泵可连续运行,也可间断运行,其主要是保 障水源井在故障或生产给水系统压力低时,启动加压泵将储水罐内水打入系统维 持生产用水压力。六、浓水反渗透简介浓水反渗透是节能减排回收装置,主要负责处理一级反渗透的浓盐水,处 理规模为2*60 m3/h浓水反渗透,设20 0 nl3浓水罐一具、浓水泵2台,回收率50%。5.1.2工艺流程简述一、除盐水工艺流程部分除盐水站用水为地下水,一部分水直接由新鲜水官网进入原水罐,一部分水 为煤油共炼装置的换热冷却水,另一部分由催化分镭塔顶油气换热、顶循环换热 冷却水,升温后进入原水罐。原水管内水经原水泵升压后进入工艺系统,向原水 管线注加
7、氧化剂、絮凝剂后,经管道混合器进入多介质过滤器,过滤掉水中的悬 浮物、胶体、大颗粒杂质,降低进水的浊度和SDI值,多介质过滤单元最大处理 量为53 6m7h;多介质过滤器产水进入活性碳过滤器,除去进水水中的余氯、氧 化物和有机物、降低进水的余氯值和C0 D值,避免树脂和反渗透膜的污染;活性 炭产水经自清洗过滤器过滤后进入超滤单元,超滤去除悬浮物、大分子胶体、黏 泥、微生物、有机物等,单套超滤产水能力为为167nl7h,超滤出水自压流入超 滤水箱;超滤水箱内水经超滤水泵加压后供给系统,在超滤水泵出口管线处注加 还原剂、阻垢剂,再经一级高压泵加压进入一级反渗透装置,出水先进一级水箱,然后经过二级增
8、压泵送入二级反渗透进行精制,水中的大部分盐分和胶体、有机 物等不能透过反渗透膜,残留在少量浓水中,由浓水管排出,反渗透单套出力为 95m3/h,反渗透出水后进入中间水箱;中间水箱内水经混床给水泵加压后进入混 合离子交换器,去除水中的阴阳离子、CO?和SiO2,离子交换后进入水中的氢离 子与氢氧离子会立即生成电离度很低的水分子,从而达到锅炉、催化给水水质要 求,单套混床产水能力为160 m3/h,混床出水进入除盐水箱,由除盐水泵加压,注氨泵注氨pH调节合格后送往各用户。二、浓水反渗透工艺流程浓水反渗透以一级反渗透浓盐水为水源,一部分浓水用来冲洗多介质过滤 器,一部分回收,经浓水泵加压进入保安过滤
9、器进口注入稀释后pH值为6-6.5 的酸液,投加阻垢剂。经过保安过滤器,过滤胶体、悬浮物,降低SDI值,避免树脂和反渗透膜的 污染,单套产水60 m3/h低浓度浓水,在经过反渗透脱盐后进入超滤水罐。浓水反渗透产水原设计进入一级水池,在投运后产水电导,导致二级反渗透 电导高、一二段出现压差高的现象、混床运行周期短,提高再生频次,经过讨论 会将工艺流程技改进入超滤水罐,降低原水消耗,提高收率,除盐水系统整体运 行良好。浓水罐-浓水泵-保安过滤器-一浓水反渗透-超滤水罐三、低温凝结水工艺流程部分不合格水返回重新处理,纤维吸附耀超微滴过滤水泵2纤维吸附耀超微过港器2凝结水箱七J除盐水耀-参 数 设 置
10、 4-1 I;4-1自动 pid m/ti pid m i b.双向通讯_1 f_.自动控制系统-186 3汽轮机低温凝结水、汽油装置低温凝结水回收到凝结水箱(水箱进水管路 设在线电导检测),经人工检测当铁含量超标则排入雨水系统,检测合格凝结水 经泵提升依次进入超微过滤器、纤维吸附罐,以脱除凝结水中的机械杂质、悬浮 物,去除铁离子,出水再次经在线表检测总铁、电导率,合格的凝结水进入除盐 水罐。一旦发生出水不合格现象,凝结水返回凝结水箱重新处理。超微过滤器、纤维吸附罐、运行一段时间后需进行蒸汽反向再生,周期一 般设定为24h/次,再生水排放至雨水系统。四、高温凝结水工艺流程部分高温凝结水装置流程
11、如下:凝结水-凝结水罐T凝结水泵H屏障精滤罐(yi 定量精滤罐(西P 两|阻截除油罐(AfI扫描凝聚阻截禁油罐(B/C)卜幅床|f除盐水罐一陋天塞|一 管网如上图所示,回收到水处理站界区内的凝结水(25总硬度us/cm25八、化学药品成份指标部分表5-10清洗药液组成情况项 目盐酸碱碱/氯反渗透 清洗药液化学成份HCLNaO HNaO H/NaClO纯度30%30%包装/运输方式汽运汽运罐装/汽运配制浓度2pH12pH超滤化学成份HCLNaO HNaO H/NaClO清洗药液纯度30%30%罐装/运输方式汽运汽运罐装/汽运桶装汽运配制浓度2pH12pH混合离子 交换器 再生药液化学成份HCLN
12、aO H纯度30%30%运输方式汽运汽运九、化验分析项目及频次150 t/h凝结水装置化验分析项目及频次序号样品名称取样地点分析项目分析频次1进水进罐前调节阀 处pH、电导率、含油、铁离子、二 氧化硅、1次/周2出水混床出口含汕、铜离子、电导、pH、二氧 化硅1次/月电导、pH1次/日550 t/h除盐水联合装置分析项目及频次序号样品名称取样地点分析项目分析频次1原水原水泵出口处pH、电导率、总碱度、总硬度、Ca2+、Mg2+、铁离子、二氧化 硅、CI-1次/月2除盐水(混 床出口)混床出口电导、pH、二氧化硅1次/日3一级反渗 透进水一级反渗透保安过 滤器进口电位1次/月4超滤出水超滤出水取
13、样口浊度1次/月5成品水外供除盐水泵出口 处电导、pH、二氧化硅1次周13 0 t/h凝结水装置分析项目及频次序号样品名称取样地点分析项目分析频次1汽轮机凝结水不合格返回线排污处pH、电导率、二氧化硅、含铁1次/周余热回收装置分析项目及频次序号样品名称取样地点分析项目分析频次1循环热水余热回收系统pH、电导率、含油、含铁1次/周5.3 除盐水工艺原理、过程及作用5.3.1 工艺原理一、预处理过滤器工作原理多介质过滤器是利用石英砂、无烟煤两种滤料比重差异和粒径不同,在过滤 器内装填不同的高度和位置。从而在实际运行中产生薄膜过滤、渗透过滤、接触 混凝过滤,并利用这些原理去除原水中的悬浮物、胶体物、
14、大分子有机物等。该 设备属于普通快滤设备。实际运行中,含有悬浮物、颗粒、胶体物、大分子等杂质的原水流过多介质 过滤器的滤料层时,通过薄膜过滤、渗透过滤、接触混凝过滤原理。在滤料表层 及内部截留了一定量的污物、杂质。随时间推移,过滤器的截流的杂质、污物越 来越多,表现为进出水的压差将会逐渐升高,有效率层越来越短,直至失效。此 时需要利用逆向水流反洗滤料,使过滤器内石英砂及无烟煤层悬浮松动,从而使 粘附于石英砂及无烟煤表面的截留物剥离并被水流带走,恢复过滤功能。活性炭工作原理:活性碳过滤器为水处理系统的预处理设备,一般设置在多介质过滤器的后 面;目的除去水中的余氯、氧化物和有机物,降低进水的CO
15、D值和余氯值,避免 树脂或R0受污染;设备可以通过周期性的清洗来恢复它的截污能力。自清洗过滤器工作原理:“CBR”自动电动过滤器是AMIAD公司新开发的一种过滤器,它具有全自动 反清洗功能,能够使过滤器在工作当中自动清洗滤网。根据滤网尺寸多样,过滤 器的过滤精度可达3 50 0100微米。自动清洗操作是由PDS(压差开关)来控制,它测得过滤器进口与出口之间 的压降,PDS预置压降为0.5bar(7psi)时开始清洗循环。二、絮凝剂原理胶体在水中能保持稳定的分散悬浮状态主要有两个原因:首先,由于同类的 胶体微粒电性相同,它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗 粒。其次,带电荷的胶粒
16、和反离子都能与周围的水分子发生水化作用,形成一层 水化壳,也阻碍各胶粒的聚合。超滤装置的作用是去除水中的颗粒、悬浮物、胶体、有机物等杂质,保证 产水SDI满足反渗透装置的要求。采用PLC控制自动交替反洗。超滤装置共3 套,每套额定出力1671T l7h;超滤装置的反洗采用气一水联合的方式,反洗用水 采用超滤产水。反洗泵共2台,单台额定出力3 0 0 nl7h,H=20 m。超滤出水SDI值W3。超滤水箱为稳定予处理系统、反渗透系统的运行工况 及调节水量而设置。预处理系统应保证一级R0进水SDI值W3。超滤膜组件共计 4 套,采用 DO W 的 SFR2860 PV DF 超滤反洗系统:可分为多
17、介质反洗水泵、超滤反洗水泵及其相关工艺管道等构成。用于定时去除多介质 过滤器和超滤装置截留的污物。多介质反洗水水源用一级反渗透的浓水,超滤采用超滤产水。四、保安过滤器工艺原理:保安过滤器属于精密过滤器,其工作原理是利用PP滤芯5 u m的孔隙进行 机械过滤。水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等,被截留或吸附在滤芯表 面和孔隙中。随着制水时间的增长,滤芯因截留物的污染,其运行阻力逐渐上升,当运行至进出口水压差增加值达O.IMpa时,应更换滤芯。保安过滤器的主要优 点是效率高、阻力小、便于更换。五、反渗透工作原理R0是利用半透膜透水不透盐的特性,去除水中的各种盐份。在R0的原水侧 加压,使原水中
18、的一部分纯水沿与膜垂直的方向透过膜,水中的盐类和胶体物质 在膜表面浓缩,剩余部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走。透过水中仅 残余少量盐份,收集利用透过水,即达到了脱盐的目的。膜元件的水通量越大,回收率越高则其膜表面浓缩的程度越高,由于浓缩作 用,膜表面的物质浓度与主体水流中物质浓度不同,产生浓差极化现象。浓差极 化会使膜表面盐的浓度增大,膜的渗透压增大,盐的透过率也增大,为提高给水 的压力而需要消耗更多的能量。膜的污染:膜的污染由微溶盐结晶、胶体物质浓聚、微生物和细菌滋生等原因而引起。膜表面上的浓差极化现象造成膜面的盐类浓度大于主体水流中的浓度,过大的 盐浓度造成微溶盐结品沉淀在膜表面;
19、胶体物质的扩散系数较盐类小得多,在 膜表面浓聚的胶体物质不及扩散而沉积,是造成膜污染的主要原因;微生物和 细菌会以有机物胶体为养分,在膜表面滋生,滋生的菌斑会严重影响膜的性能,造成难以恢复的膜性能下降。R0系统的运行中应控制好膜通量、膜元件的回收率。因为膜通量和回收率 过高可能造成膜的污染速度过高和需要频繁的化学清洗。渗透现象:如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部 分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液 面降低了,而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现 象叫做渗透现象。盐水液面升高到了一定高度就会达到一个平衡点,这时隔膜两
20、 端液面差称为渗透压。这时如果在盐水端液面上施加一定压力,水分子就会由盐 水端向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由低浓度溶液向高浓度溶液迁移的过 程这一现象被称为反渗透现象。如果将盐水加入以上设施的一端,并在该端施加 超过该盐水渗透压的压力,就可以在另一端得到纯水。这种液剂分子在压力作用 下由低浓度溶液向高浓度溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。反渗透的基本工作原理:反渗透技术是当今最先进、最节能、效率最高的分 离技术。其原理是在高于溶液渗透压的压力下,借助于只允许水分子透过的反渗 透膜的选择截留作用,将溶液中的溶质与溶剂分离,它的孔径为0.1纳米-1纳 米(相当于大肠杆菌大小的千分之一,
21、病毒的百分之一),这些孔的大小与水分 子的大小相当,由于细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得 多,因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离,从而达到纯净水 的目的。六、混床离子交换原理混合离子交换器(简称混床),在脱盐水工程中,用于二级脱盐水的制备,被处理的水由上向下流经按一定的比例配比装填并混合形成I的强酸、碱树脂层来 制取成品水。均匀混合的树脂层中,阳树脂与阴树脂紧密地交错排列,每一对阳 树脂与阴树脂颗粒似于一组复床,混床就象无数组串联运行的复床。通过混合离 子交换后进入水中的氢离子与氢氧离子会立即生成电离度很低的水分子(H2O),很少可能形成阳离子或阴离子交换时
22、的反离子,使交换反应进行的十分彻底,因 而能制取纯度相当高的成品水。混床的再生工艺较阳、阴床的再生工艺复杂,混床树脂层失效后,需先对床 中树脂进行反洗分层,使阳树脂与阴树脂彻底分离,然后分别对阳、阴树脂进行 再生、清洗、恢复交换能力并均匀混合,方可继续投入运行。水中的阴、阳离子几乎同时发生交换反应:阳离子交换方程式:Ga2+2RH-GaR2+2H+Mg2+2RHMgR2+2H+Na-+RH-NaR+H,K+RH-K R+M阴离子交换方程式:C032+2R0 H-C03R2+20 HS042+2R0H-S0iR2+20HCr+RO H-C1R+O H由上面的反应可见,经氢型阳树脂交换反应生成了用
23、和经氢氧型阴树脂交换 反应生成了 0 H,中和O ff在混合床离子交换器内立即得到中和并生成水,不存在 反离子的干扰,因此,离子交换反应进行得十分彻底,出水水质纯度很高。阴、阳离子交换树脂达到饱和后,树脂就失去了交换能力,这时需用酸碱对 阴、阳离子交换树脂进行再生,混床再生是运行的逆过程,其反应如下:阳树脂再生方程式:GaR2+2r-*Ga2+2RHMgR2+2r-*Mg2+2RHNaR+H-Na+RHK R+Hr+RH阴树脂再生方程式:C03R2+20 H-C032-+2R0 HS0 R+20 H-S0+2R0 HC1R+0 H-CF+RO H在生后阴、阳离子溶于水随排水排除混床。5.3.2
24、 工艺过程及作用一、多介质过滤器工艺过程及作用多介质过滤器是利用石英砂、无烟煤两种滤料比重差异和粒径不同,在 过滤器内装填不同的高度和位置。从而在实际运行中产生薄膜过滤、渗透过 滤、接触混凝过滤,并利用这些原理去除原水中的悬浮物、胶体物、大分子 有机物等。该设备属于普通快滤设备。实际运行中,含有悬浮物、颗粒、胶体物、大分子等杂质的原水流过 多介质过滤器的滤料层时,通过薄膜过滤、渗透过滤、接触混凝过滤原理。在滤料表层及内部截留了一定量的污物、杂质。随时间推移,过滤器的截流 的杂质、污物越来越多,表现为进出水的压差将会逐渐升高,有效率层越来 越短,直至失效。此时需要利用逆向水流反洗滤料,使过滤器内
25、石英砂及无 烟煤层悬浮松动,从而使粘附于石英砂及无烟煤表面的截留物剥离并被水流 带走,恢复过滤功能。1.主要技术参数:数量:12台规格:(|)3200本体材料:碳钢内部防腐:衬胶设计压力:0.6Mpa工作压力:0.2Mpa运行时间:根据时间累积来反洗,该项目运行816小时就反洗一次反洗 时间:60 min/次浊度:进水5mg/L反洗强度:10 L/m2.s运行流速:812m/h设备出力:70 m3/h正常运行10 0 m3/h最大表5-10多介质过滤器参数(m/g)序号 滤料组成 正常滤速强制率速滤料粒径(mm)厚度(mm)(m3/h)(m3/h)1无烟煤0.8-1.21001010-142石
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