摘要：在大型石化企业中，脱盐水、凝结水装置是辅助生产装置的重要组成部分。由于我国北方冬季时间长、气温低，在正常生产中为保证系统热量平衡需要消耗大量热能，主要依赖外部热能1.0MPa蒸汽，但单位成本过高；同时脱盐水装置中风系统加热消耗大量热能，成为用热第一大户，要想将热能消耗降下来，风系统改造也势在必行。 关键词：脱盐水装置；运行问题；析及对策
引言
脱盐水装置在运行过程中，出现了新鲜水换热器结垢严重、机滤及超滤单元设备运行台数与进水量不关联、微生物侵蚀污染超滤及反渗透膜、混床运行周期短等问题。
1脱盐水装置运行过程中存在的主要问题
1.1凝结水水量较低
据相关统计数据显示，2015年的凝结水回收量为平均每小时回收101.4吨，二级脱盐水的送
出量为平均每小时送出110.1吨，脱盐水装置在使用二级脱盐水时发生水量不足现象则通过过滤水来制作。因此，现阶段主要问题为凝结水的实际回收量远远低于300t/h的理论值，生产装置无法实现满负荷生产。
1.2凝结水温度较高
地热电缆
据相关统计数据显示，脱盐水装置回用凝结水温度月平均值明显高于标准值（小于或等于50摄氏度），实际回用凝结水的温度在50℃~65℃之间，从装置开机到今年夏季，凝结水温度处于持续超标状态，若遇生产装置换热器故障，凝结水温度可达到70℃作用。凝结水温调节是通过生产装置板式换热器来实现的，而在该企业的脱盐水装置中并没有配置温度控制器件，回用凝结水之所以出现持续超标的问题，主要是由于生产装置送来的凝结水温度已超标。凝结水温度长期超标可导致一系列问题，如树脂老化以及设备管线内层损坏。
1.3过滤系统反洗水不经处理直接排出
目前经过滤系统产生的反洗水以及除盐系统产生的再生水都是直接从地沟向中和池中排放，将其PH值调整至6到9之后再排放至雨水排放系统中。据有关数据显示，平均每天有将 近300T反洗水在未经回收的情况下直接排出，而过滤系统反洗水则使用二级脱盐水，使脱盐水大量消耗。
1.4酸碱再生泵故障频率高
新型地沟油
酸碱再生系统计量泵在运行过程中产生的酸碱再生液难以满足理论要求，从而会进一步影响离子交换树脂再生的效果，导致床体制水周期过短，且再生频率高、酸碱耗损量大。此外，计量泵的运行使隔膜、止回阀等零件容易发生损耗，从而提高设备故障率，若备件工作落实不到位则会进一步影响脱盐水装置的正常运行。
2脱盐水、凝结水装置的热能消耗状况
某水气厂脱盐水装置包含一脱盐水装置和二脱盐水装置，其中二脱盐水装置的热能消耗占2套装置热能消耗总量的90%左右，文中主要对二脱盐水装置进行分析。二脱盐水装置是该石化公司1200kt/a乙烯改扩建工程配套工程，主要包括脱盐水系统和凝结水回收系统。装置开工后主要向热电厂、新乙烯装置及其它装置区提供符合锅炉给水标准的二级脱盐水。二脱盐水装置依靠外部热能1.0MPa蒸汽给工业水加热、除碳风机入口冷空气加热，维持脱
盐水系统温度30℃以上，每a消耗1.0MPa蒸汽23kt，按单价110元/t计算，冬季成本253万元，对脱盐水成品制水成本影响很大。为降低含油凝结水及清净凝结水来水温度，满足工艺要求，装置原设计中设置了含油凝液换热系统和清净凝液换热系统。每个换热系统包括3个脱盐水板式换热器、2个原水板式换热器、1个循环水板式换热器，其中高温凝液来水首先经过脱盐水板式换热器，然后是原水板式换热器，最后是循环水板式换热器。这样的流程使外送电厂脱盐水首先和高温凝液换热，导致这部分外送脱盐水温度较高（50℃左右），不能满足脱盐水温度要求。二脱盐水装置运行中，把化工污水二装置的中水引入装置后，工业水用量减少。由于中水无法与凝结水换热，因此不利于装置对凝结水余热的充分利用。冷介质中循环水承担了大部分热交换任务，所以二脱盐水装置整体循环水单耗达到0.698t/t，对脱盐水成品制水成本也有一定影响
3运行优化措施及效果
3．1调整新鲜水加酸位置
原采取将盐酸加注于新鲜水经加热器换热
后的管道混合器中，新鲜水pH值控制在6．8～7．5。2015年1月，将新鲜水加酸位置变更至换
热前的进水管道中，加酸后新鲜水中的钙含量虽
未减少，但pH值降低，抑制了新鲜水板式换热器
内碳酸钙的析出，从而有效延缓了其新鲜水一侧
的结垢速率。持续运行至2015年10月，新鲜水
板式换热器化学清洗1次，运行工况良好。
3．2机滤及超滤单元设备运行与进水关联
根据新鲜水进水量及其水质确定机滤及超
滤单元的设备运行台数，避免不必要的水资源浪
费。
安全阀在线校验仪
3.3间歇式投加非氧化性杀菌剂
非氧化性杀菌剂不是以氧化作用而是以致毒作用杀死微生物。采用氧化性杀菌剂作为连续投加药剂，辅助间歇投加非氧化性杀菌剂以杀除那些产生抗药性的微生物。2014年10月，开始间歇式投加非氧化性杀菌剂，并定期对超滤和反渗透膜进行在线杀菌清洗，即配制浓度为0．1%(质量分数)的非氧化性杀菌剂清洗液，对膜在线循环清洗30min。非氧化性杀菌剂的使用，有效遏制了微生物对膜的侵蚀和污染，反渗透膜的运行周期由2个月延长至4个月，超滤膜的清洗频次由每月1次减少至2个月1次。
3.4优化混床再生方案
通过对比实验，采取混床低浓度再生优化方案。与优化前相比，再生液浓度(质量分数)降低约50%，再生时间延长1倍，混床的运行周期延长2倍，脱盐水质量提高，混床再生自用水量减少。再生过程中，升高温度有利于克服分子间的作用力，降低黏度，提高再生效率，但温度过高，会影响床层的使用寿命，正常操作中严格控制碱再生液温度约为35℃，以有效除去失效树脂中附着的硅。
3.5节电措施
双膜脱盐水系统用电主要来自工艺过程中的水泵，连续使用的用电设备如原水泵、反渗透供水泵、反渗透高压泵、浓水反渗透的段间增压泵、脱碳塔风机、混床供水泵、外供水泵等。在设计中，合理布置设置及管道系统，充分考虑减少管路阻力损失措施，降低水泵扬程，减少水泵功率。设备按脱盐水处理主要流程先后次序、设备不同性质分类布置，如，泵集中设置在泵间内，排列顺序与用泵顺序一致，加药间内加药设备布置与加药点临近，同时考虑药品运输方便。超滤冲洗水泵、反渗透高压泵和段间增压泵采用变频控制，即可保护超滤膜和反渗透膜，又可节省电的消耗。
3.6深度除盐技术
若采用连续电去离子技术，即EDI技术，在保证出水水质的同时，可以借用直流电对交换树脂连续再生，不需要使用酸、碱等化学药品再生，系统排出的浓水可以回到反渗透单元前，提高水的重复利用率，节能节水。但EDI系统对进水硬度要求较高，某些水质可能需要增加软化设备和软化设备的盐再生系统。
3.7能量回收
过氧化锰斑图
能量回收的概念来自于反渗透海水淡化系统，是反渗透海水淡化系统节能的关键装置之一，对于本工程浓水反渗透系统来讲，是否能使用能量回收装置取得节能效果也是值得探讨的。能量回收装置有等于进一步开发和创新，如能打破国外产品的垄断，开发有自主知识产权的国产能量回收装置，将在节能降耗上发挥更大作用。
结语
通过采取调整新鲜水加酸位置，将机滤、超滤单元设备运行台数与进水量关联，间歇式投加非氧化性杀菌剂，优化混床再生方案等措施，使脱盐水装置新鲜水板式换热器、超滤单元、反渗透单元及混床的运行周期明显延长，有效减少了自用水量及外排水量，平均产水率达56．8%，保障了设备的长稳安全运行，节能创效显著。
参考文献
［1］周本省.工业水处理技术［M］.北京：化学工业出版社，2011：90.
［2］宋业林.新编化学水处理技术问答［M］.北京：中国石化出版社，2010：56-58.
［3］张野，李昆.脱盐水系统问题初探［J］.工业水处理，2002，22（9）：10-12.
氢键受体［4］谢飞，黄雨.脱盐水装置之反渗透系统污堵原因探究［J］.黑龙江科技信息，2014（25）：142.
［5］王军.脱盐水系统降耗减排生产实践［J］.硫酸工业，2017（5）：10-12.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议