【正文】 學位論文使用授權聲明本人完全了解 XXX 大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定。陸地上的淡水資源只占地球上水體總量 ％，其中大部分（近70％）是固體冰川，即分布在兩極地區(qū)和中、低緯度地區(qū)的高山冰川，還很難加以利用。 隨著乙烯裝置的蓬勃發(fā)展，作為該裝置排放的污染凝結水，因其中含有多種污染物，組份十分復雜，處理后排放的污水環(huán)境污染較大且難以處理，而經過傳統(tǒng)處理工藝的凝結水也因較難達到鍋爐給水要求而降低使用，既造成了水資源的浪費，同時也嚴重地阻礙了乙烯生產技術的發(fā)展，因此凝結水處理技術有待提高。凝結水的回收，特別是高參數(shù)、大容量鍋爐機組的凝結水，通常具有數(shù)量大和含鹽量低的特點，因此，凝結水的除鹽處理要求設備在流量大和含鹽量低的情況下運行。這層的阻截膜對油和水有極為敏感的識別能力，遇到水分子就讓它流過，遇到油分子就把它擋住。 復合膜高溫凝結水除油除鐵+活性炭過濾器+混床工藝含油凝結水來水進入進水油在線監(jiān)控系統(tǒng)進行油含量的在線監(jiān)控。磁增益復合除鐵屏障罐：磁增益復合除鐵屏障罐的核心部件強聚磁效能的高聚磁功能陶瓷填料（磁增益器） ，具有高強吸附性能。東北石油大學工程碩士專業(yè)學位論文9由于裝置的不同和檢修后運行的時間長短不同，凝結水中含油種類和數(shù)量也不盡相同，而凝結水回收方式的不同也導致凝結水中的油以不同的狀態(tài)存在，加上凝結水的溫度較高，這就更增加了它的處理難度。 福建聯(lián)合（乙烯與煉油）煉化公司凝結水處理情況 生產工藝簡介東北石油大學工程碩士專業(yè)學位論文11福建聯(lián)合（乙烯與煉油）煉化公司凝結水處理工藝流程為：90℃左右工藝凝結水與脫鹽原水換熱+凝結水罐、泵+ 與脫鹽水換熱+6 個系列 DN2500 表面過濾器+6 個系列DN2500 精密過濾器+10 個 DN3200 活性碳過濾器+5 個系列 DN2500 混合離子交換床+除鹽水箱。現(xiàn)場增設了進口的油和鐵在線儀表監(jiān)測進出口水水質，進入覆蓋過濾器的水質條件為：油含量小于 10mg/L；總鐵含量小于 500μg/L。 調研情況小結通過現(xiàn)場調查，對國內幾家石化、煉油公司凝結水處理情況總結以下幾點：①目前各大石化、煉化公司的凝結水都在單獨處理，部分企業(yè)經過處理后的凝結水能夠達到中壓甚至高壓鍋爐給水標準。國外的高梯度電磁除鐵。 后級保護過濾器后級保護過濾器常選用活性碳過濾器，作為截留殘余的鐵離子，并具有一定的除油能力。 表面冷凝液過濾器+精密過濾器工藝表面冷凝液過濾器+精密過濾器工藝主要包括有過濾、吸附和離子交換作用。 濾料的選擇依據（1）必須要有足夠的機械強度，以免在反沖洗過程中很快地磨損和破碎； （2）化學穩(wěn)定性要好； （3）不含有對人體健康有害及有毒物質，同時不含有對生產有害、影響生產的物第三章 實驗內容與方法20質； （4）濾料的選擇，應盡量采用吸附能力、截污能力大、產水量高、出水水質好的濾料；（5）形狀規(guī)則，尺寸均一，使之可以在濾料間形成均一的流速；（6）貨源充足，價格便宜，運輸方便。 當含油的水要透過這層活化了的 HK 阻截膜時，給水以適當?shù)膲毫?，來水一側的水分子即可與膜內水分子發(fā)生置換透過，而油等憎水性分散質則不能與膜內締合水發(fā)生置換而被選擇性的阻截，從而成功地實現(xiàn)了油水分離，這種效應定義為“阻截除油” 。本工藝采用“物理增益器”來提高除鐵效率的措施是主要的創(chuàng)新點。 兩級預屏障除鐵工藝法第三章 實驗內容與方法16除鐵是蒸汽凝結水處理流程中的一個重要環(huán)節(jié)，在蒸汽鍋爐運行中的給水處理中，一般采用陽離子樹脂或陰陽離子樹脂交換方式，再經過除氧處理，基本可以滿足運行要求。凝結水處理系統(tǒng)無在線質量儀表監(jiān)測，通過化驗分析來掌握凝結水的水質情況。 凝結水處理情況：中石化天津分公司芳烴廠凝結水主要含有大小芳烴含苯環(huán)及其衍生物，凝結水產量為 100 t/h。 （2）腐蝕產物被蒸汽帶到汽輪機等后續(xù)用汽設備中，導致過熱器和汽輪機積鹽，嚴重影響設備安全、經濟地運行。中 石 油 吉 林 石 化 分 公 司 動 力 廠 采 用 阻 隔 除 油 技 術 出 口 油 含 量 達 到 小 1mg/L； 大同 二 電 廠 、 豐 鎮(zhèn) 電 廠 等 海 勒 式 空 冷 機 組 的 中 性 水 工 況 要 求 凝 結 水 陽 離 子 電 導 率 小 于 μs/cm。凝液活性炭過濾器出水直接進入凝液混合離子交換器，凝液混合離子交換器內部裝有凝結水專用陽樹脂和凝結水專用陰樹脂，用來進一步除去水中殘留的陰、陽離子，出水即為二級脫鹽水。 凝結水精制的工藝方法凝結水精制處理工藝流程大致可以分為兩類, 一是在混床前加單獨的前置過濾器， 即采用各種過濾器(包括管式微孔過濾器、覆蓋過濾器、電磁過濾器、氫型陽床) + 高速混床方式；二是不設前置過濾器, 只采用單獨的空氣擦洗高速混床或樹脂粉末覆蓋過濾器。通直流電時，線圈產生強磁場，是填充物磁化，再通過磁化基體對水中磁性物質顆粒的磁力吸引，將雜質吸著在被磁化了的填料表面，達到水的凈化。在熱用戶返回的凝結水中，往往含有許多雜質，隨著應用場合與生產工藝的不同，雜質的成分與污染的途徑也不同。目前全國有 16 家乙烯生產企業(yè)，擁有 18 套乙烯裝置，2022 年共計產量 612 萬噸。2．利用兩級預屏障工藝和三級阻截除油工藝組合工藝，能夠將化工區(qū)乙烯裝置凝結水的出水油在 ，去除率達 %左右， COD≤ mg/L，達到中石油規(guī)定的鍋爐給水標準驗證了兩級預屏障工藝+三級阻截除油工藝+活性炭+ 混床組合工藝適用于化工區(qū)乙烯裝置凝結水處理。XXX 大學工程碩士專業(yè)學位論文 論文題目： 凝結水精制技術的應用研究 碩 士 生： 指導教師： 教授 工程領域： 化學工程 2022 年 6 月 9 日Thesis for the Graduate Candidate TestResearch on application and purification technology for condensed waterCandidate: Ma Haifeng Tutor: Wang Jian Field: Chemical EngineeringDate of oral examination: June 9th, 2022University: Northeast Petroleum University東北石油大學工程碩士專業(yè)學位論文I學位論文獨創(chuàng)性聲明本人所呈交的學位論文是我在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。3．兩級預屏障工藝+三級阻截除油工藝+ 活性炭+混床組合工藝，在處理總鐵、油、電導等低濃度化工區(qū)乙烯裝置凝結水中，運行成本低廉，性能穩(wěn)定。 目前國內在建、擬建規(guī)模約為 60 萬噸/年以上的項目有： 1．中石化/揚子石化與巴斯夫（BASF）合資的 60 萬噸/年乙烯裝置； 2．中國海洋石油總公司、廣東省、香港招商局與殼牌公司（Shell）合資，在廣東惠州新建 80 萬噸/年乙烯； 3．中石化/上海石化與 BP 公司新建 90 萬噸/年乙烯； 4．茂名石化正在建的 64 萬噸/年乙烯裝置； 5．中石化/福建煉化與?？松‥XXON）及沙特阿美公司合資的 80 萬噸/ 年乙烯裝置； 前 言26．寧波鎮(zhèn)海煉化廠擬新建規(guī)模為 100 萬噸/年乙烯裝置； 7．新疆獨山子石化利用哈薩克斯坦含硫油擬建 100 萬噸/年乙烯裝置。有時未經處理的原水、油類等漏入蒸汽，形成的凝結水中。需要清洗時，切斷向線圈供電的直流電，是磁場消失，再用水和空氣反洗。設置較為復雜, 占地和投資較大 , 運行操作也比較麻煩, 后一類系統(tǒng)設置和運行操作則相對簡單、占地和投資費用也較小。 磁增益復合除鐵屏障罐+凝聚阻截除油罐+活性炭過濾器+混床工藝含油鐵廢水進入預屏障罐過濾來水中懸浮雜質和膠體的作用，起到一級除油、除鐵作用，可以對后繼的凝聚阻截除油罐起到保護作用。蘭州石化公司改造建成處理量為 100 噸/時冷凝水除油除鐵裝置，采用樹脂萃取除油敷膜除鐵工藝流程，投用后將提高凝結水回收量和回收率。 我國凝結水處理現(xiàn)狀調研 調研路線根據我國乙烯裝置所采用的工藝和分布情況，我們選擇有代表的的幾家石化公司進行了生產工藝及廢水處理情況調查。表 22 中石化天津分公司芳烴廠凝結水水質情況編號 油 有機物 電導 總鐵 SiO2 總銅進水濃度 ≤ 5mg/L ≤5mg/L ≤ 15μs/cm ≤200μg/L ≤100μg/L ≤10μg/L出水濃度 ≤ 1mg/L ≤1mg/L ≤ 5μs/cm ≤30μg/L ≤20μg/L ≤ 5μg/L 中石化天津分公司芳烴廠處理后的凝結水能夠作為中壓鍋爐補充水使用，但運行第二章 乙烯裝置凝結水處理現(xiàn)狀及研究意義12費用相對較高，處理成本 元/t。凝結水除油入口油含量要求小于 10mg/L，出口油含量小于 1mg/L。但對凝結水的處理尚存在很多問題，有的企業(yè)回收的凝結水顏色發(fā)紅，甚至呈醬油色，主要原因在于回收過程中，凝結水接觸的管道、容器鋼材因氧化腐蝕，生成氧化鐵（Fe 3OFe 2O3）顆粒物和膠體，凝結水除鐵的主要任務就是去除水中的氧化鐵顆粒物和膠體。凝結水中的鐵有相當大部分是以氧化鐵（Fe 3OFe 2O3 懸浮態(tài)或膠態(tài)微粒）形式存在的，而在高溫凝結水的特殊環(huán)境中相當一部份氧化鐵為極微粒度的膠體形態(tài)，常規(guī)的過濾方法對其濾除效果很有限。阻截除油工藝具有量化設計除油精度，除油精度高，設備運行期間不需要反沖洗，收水率高達 99%以上，目前為所有工藝的最高收水率。因此，按照濾料選取依據，即按照比表面要大、孔率高、質材強。十多年來在各大中石油中石化公司應用 30 多家，效果不錯，得到了一致的認可，所以是目前最先進的一種凝結水除油處理工藝。 “物理增益器” 內配置了適當強度的磁場，并裝填了高導磁功能陶瓷填料，凝結水在流經該設備時，水中的氧化鐵被磁化、并在磁場環(huán)境中的高梯度磁性功能陶瓷填料顆粒表面被吸附并凝聚成較大的氧化鐵顆粒，磁功能陶瓷填料顆粒表面吸附凝聚的氧化鐵凝膠達到一定厚度后，會被水流沖脫而進入二級預屏障罐，這時水中的氧化鐵已凝聚成較大粒度的團塊，極易被二級預屏障罐內的精細多孔陶瓷濾料吸附濾除，從而達成了提高系統(tǒng)除鐵效率的目的。吸附除鐵：如活性炭罐或陽樹脂交換器等。表 24 中石化天津分公司芳烴廠凝結水水質情況編號 油 有機物 電導 總鐵 SiO2 總銅進水濃度 ≤10 mg/L ≤5mg/L ≤15 μs/cm ≤200 μg/L ≤100 μg/L ≤10 μg/L出水濃度 ≤1 mg/L ≤1mg/L ≤ μs/cm ≤30 μg/L ≤20 μg/L ≤5 μg/L本套凝結水處理系統(tǒng) 2022 年 8 月投用，設計處理水量 200 t/h，實際運行水量在100 t/h 左右，運行情況良好。覆蓋過濾器單臺設計處理能力 125 t/h，活性炭單臺處理能力 85 t/h，本套凝結水設計處理能力為 250 t/h，現(xiàn)實際運行處理水量在 150 t/h 左右。主要調查這幾家采取的凝結水處理情況等。采用復合膜通過機械阻截和化學吸附等一系列手段的綜合作用，去除其中的油、鐵、COD 和懸浮物等雜質。一級為掃描凝聚區(qū)，裝填“掃描凝聚填料” ，二級為復合阻截區(qū)，裝填阻截膜組件，含油凝結水凝結水泵進水油在線監(jiān)控復合膜高溫凝結水除油除鐵裝置中間出水油在線監(jiān)換熱器活性炭過濾器出水油、鐵在線監(jiān)控間出水油在線監(jiān)混床返回含油凝水罐脫鹽水箱第一章 文獻綜述8可以阻截分離水中包括油在內的憎水性污染物，并阻截去除石油類、苯、丁辛醇物質,降低凝結水的 COD。因混床樹脂易受油類物質、金屬物質和有機物的污染，造成工作交換容量下降，工作周期縮短，因此除油、除鐵是凝結精制的關鍵技術。 阻截除油技術阻截除油原理是充分利用對油、水鑒別選擇非常敏感的特殊材料，當含油凝結水經過這種材料時，水可以通過，油被阻截，針對油、水流體的物理特性，實現(xiàn)油、水分離，幫助油水精確分離的關鍵是安裝在過濾裝置內部、由特殊改性纖維構成的阻截膜。 凝結水處理的特點根據生產工藝的不同，污染物的污染途徑、成分和含量也不盡相同，因此必須根據水中污染物的特點以及不同設備對凝結水水質要求進行不同方法、不同程度的凈化處理。同時還有天津、四川、廣州、湖北、大連正在籌劃建設大型乙烯裝置。海水是咸水，不能直接利用，所以通常所說的水資源主要是指陸地上的淡水資源，如河流水、淡水湖泊水、地下水和冰川等。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 Oil removal 。在 90 年代中期又引進了茂名和吉林兩套 30 萬噸/年乙烯裝置。凝結水系統(tǒng)的設備和管路由于某種原因被腐蝕，金屬腐蝕的產物進入到凝結水中，其中主要是鐵和銅的腐蝕產物，即鐵和銅的氧化物的污染。 電磁過濾器電磁過濾器內部充填的填料是強磁性物質（直徑為 6—8mm 軟鐵或純鐵小球） 。 粉末樹脂覆蓋過濾器粉末樹脂覆蓋過濾器在凝結水處理系統(tǒng)中，可用作深層凈化混床的后置設備，或取代深層凈化混床作為主除鹽設備，或用作深層凈化混床的前置處理設備。精密過濾器出水進入凝液活性炭過濾器。中石化天津分公司芳烴廠采用超微過濾