【文章內(nèi)容簡介】 有一路工藝水經(jīng)工藝水過濾器過濾后，以 115t/h 的流量，℃的溫度返回工藝蒸汽塔用中壓蒸汽蒸出并返回 MTP 反應(yīng)器，其余部分工藝水被送至甲醇回收塔回收其中的甲醇和 DME 后排出界區(qū)。（2）剩余大部分的水為急冷水，經(jīng)急冷水泵后，送到急冷塔空冷器冷卻后進(jìn)入急冷塔冷凝器進(jìn)一步冷卻后分為：1）一股進(jìn)入急冷塔最終冷卻器用丙烯氣冷卻后，以 483t/h 的流量，35℃的溫度， 的壓力進(jìn)入急冷塔與 MTP 產(chǎn)品氣進(jìn)行急冷。2）一股以 ，50℃的溫度 的壓力返回預(yù)急冷塔作為循環(huán)水繼續(xù)給預(yù)急冷塔進(jìn)行急冷。在沸石催化劑的作用下，MTP 反應(yīng)器中還生成了少量如乙酸、丙酸等有機(jī)酸。由于水溶液中的酸具有腐蝕性，所以在急冷塔中的水通過從稀堿液罐中加入堿溶液來中和，堿液是由堿液計(jì)量泵加到急冷水給水中，然后再至預(yù)急冷塔和急冷塔中。 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 整改及設(shè)計(jì) 工藝水中含油超標(biāo)問題MTP 反應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物除了烯烴和工藝水外，還含有環(huán)烷烴、石蠟、芳烴及輕餾分等副產(chǎn)物?；旌衔镏懈鹘M分的含量約為：烯烴 80wt%，烷烴 9wt%，芳烴3wt%，環(huán)烷烴2wt%，以及一些輕組分（ HCO 、CO 2）還有一些重組分 [6]。在預(yù)急冷塔和急冷塔中這部分重?zé)N被冷凝，但此時(shí)冷凝下來的為油水混合物，利用密度差將油水分離，這些重?zé)N通過溢流的方法從預(yù)急冷塔和急冷塔底部的急冷水中分離出來，但由于還有一部分油水混合物不能充分溢流，導(dǎo)致工藝水中含油分。經(jīng)實(shí)踐證明在預(yù)急冷塔和急冷塔塔底的工藝水，在這一路中循環(huán)工藝水中含油量較多，導(dǎo)致一部分用工藝水經(jīng) DME 冷凝器和二甲醚換熱后，進(jìn)入工藝蒸汽塔后含有油分，在工藝蒸汽塔頂冷凝器加熱后再進(jìn)入工藝水預(yù)熱器預(yù)熱最后送到工藝蒸汽塔用來生產(chǎn)出來的工藝蒸汽含油，一路工藝蒸汽去往加熱爐首先在對(duì)流段預(yù)熱后，然后與熱的 DME 循環(huán)物料在 MTP 反應(yīng)器進(jìn)料混合器混合。還有部分工藝蒸汽與二甲醚氣相物料這條線進(jìn)入DME 加熱器。有部分沒有加熱的物料分三路經(jīng)調(diào)節(jié)閥后與從加熱爐出來的三股物料混合最后進(jìn)入 MTP 反應(yīng)器，帶油的工藝蒸汽會(huì)對(duì)催化劑活性造成影響，并影響丙烯產(chǎn)率，最終造成經(jīng)濟(jì)損失。為此本設(shè)計(jì)為解決工藝水中含油分，在工藝水泵后添加設(shè)備工藝水除油罐。使急冷塔與預(yù)急冷塔底產(chǎn)出的工藝水經(jīng)工藝水泵，然后進(jìn)入工藝水除油罐過濾器過濾，之后經(jīng)工藝水除油罐除油后進(jìn)入 DME 冷凝器和二甲醚換熱后，然后進(jìn)入工藝蒸汽塔。 工藝水 pH 值問題MTP 反應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物除了烯烴和工藝水外，還含有環(huán)烷烴、石蠟、芳烴及輕餾分等副產(chǎn)物?；旌衔镏懈鹘M分的含量約為：烯烴 80wt%，烷烴 9wt%，芳烴＜3wt%，環(huán)烷烴＜2wt% ，以及一些輕組分（H CO、CO 2） 。反應(yīng)后 480℃高溫產(chǎn)品氣通過副產(chǎn)中壓蒸汽和氣化進(jìn)料甲醇的廢量回收系統(tǒng)回收熱量，溫度降到約 170℃厚依次進(jìn)入預(yù)急冷塔、急冷塔與預(yù)急冷塔逆流接觸進(jìn)行洗滌，降溫至約 40℃后經(jīng)預(yù)急冷塔頂送至烴壓縮機(jī)入口分 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5離罐。除了以上組分外，出 MTP 反應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物中還含有少量有機(jī)酸，如乙酸和丙酸。這些酸在激冷系統(tǒng)會(huì)被激冷水洗滌下來帶到工藝水中，造成工藝水 PH 較低，低時(shí)可達(dá) 34。急冷塔以及激冷系統(tǒng)關(guān)到位碳鋼，偏酸的工藝水對(duì)碳鋼設(shè)備具有腐蝕性，過程中會(huì)產(chǎn)生酸性氣體如硫化氫、二氧化碳以及有機(jī)酸等酸性物質(zhì)，這部分酸性物質(zhì)會(huì)隨著工藝水經(jīng)過一系列流程進(jìn)入到稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，酸性物質(zhì)所經(jīng)過的管線和設(shè)備會(huì)產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，特別是導(dǎo)致稀釋蒸汽發(fā)生器的管子多次發(fā)生內(nèi)漏 [7]。工藝水和稀釋蒸汽傳統(tǒng)的處理方法是一方面注入 NaOH 中和的方法，并控制稀釋蒸汽系統(tǒng) pH 值在 8~9 之間，另一方面在工藝水汽提塔頂注入氨水，并控制急冷水系統(tǒng)的 pH 值在 8~9 之間。但是注入 NaOH 和氨水后系統(tǒng)的 pH 值波動(dòng)較大，有時(shí)甚至達(dá)到 pH＜5，對(duì)工藝水和稀釋蒸汽系統(tǒng)設(shè)備腐蝕較重，若注入較多的 NaOH 進(jìn)入爐管中，對(duì)塔管造成傷害，縮短塔管的使用壽命。鑒于這一情況，在激冷系統(tǒng)洗滌工藝氣時(shí)需往預(yù)急冷塔和激急冷塔的激冷水中添加濃度約 10%的 NaOH 溶液進(jìn)行中和，維持預(yù)急冷塔底在線 pH 計(jì)顯示值在 89 之間 [8]。根據(jù) pH 值波動(dòng)大的情況．通過對(duì)設(shè)計(jì)、操作情況的仔細(xì)分析，綜合起來有以下幾方面的原因：(1)急冷水 pH 分析點(diǎn)處的 pH 值主要是通過注入 10% 的 NaOH 來控制，而且是操作人員通過開關(guān)閥門，間歇注堿。這樣會(huì)使各操作人員對(duì)所注入的時(shí)間掌握不一致，注入量有大有小而導(dǎo)致 DH 值波動(dòng)。(2)原料組分變化較大，導(dǎo)致工藝水呈酸性氣體含量經(jīng)常變化，這樣注堿量調(diào)節(jié)頻繁，易造成 DH 值波動(dòng) 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 63 立式除油罐設(shè)計(jì) 立式除油罐的除油原理 含油污水中油珠粒徑的劃分要對(duì)含油污水中油類進(jìn)行有效的去除，就必須對(duì)污水中油珠粒徑進(jìn)行劃分和認(rèn)知。從含油污水處理角度出發(fā)污水中油珠粒徑劃分為四種：a 浮油：粒徑＞ 100μm，上浮時(shí)間僅為 2 min 左右，污水原水中此部分油量約占 25% ～50% ，它很容易被去除。b 分散油：粒徑為 100～10μm ，靠油、水相對(duì)密度差可以上浮去除。但需時(shí)較長，一般至少在 4 h 以上，為加快油珠上浮速度，在污水處理時(shí)通常要加混凝劑。c 乳化油：粒徑為 10 3～10μm ，具有一定的穩(wěn)定性，單純用靜止沉降法無法去除，必須加混凝劑。d 溶解油：粒徑＜ 10 3 μm，一般原水中此部分油僅占總含油量的 1%以下，在污水處理中也有一定比例的去除，但不作為污水處理的主要對(duì)象 [9]。 立式除油罐的除油方法和原理根據(jù)含油污水中油珠粒徑的劃分和性質(zhì)特點(diǎn)可以看出，利用油、水相對(duì)密度差，采用物理法，可以對(duì)浮油、分散油進(jìn)行有效的去除，這也是在模擬實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐中得到了證實(shí)。立式除油罐除油就是物理法的一種。它是一種重力分離型除油的機(jī)械設(shè)備或構(gòu)筑物。傳統(tǒng)立式除油罐的主要結(jié)構(gòu)見圖 31。 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7圖 31　立式除油罐結(jié)構(gòu)圖含油污水經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入罐內(nèi)中心筒(混凝除油時(shí)為旋流反應(yīng)筒)，經(jīng)配水管配送到沉降區(qū)。水中粒徑較大的油粒在油水相對(duì)密度差的作用下首先上浮至油層，粒徑較小的油粒隨水向下流動(dòng) [10]。在此過程中，一部分小油粒由于自身在靜水中上浮速度不同及水流速度梯度的推動(dòng)，不斷碰撞聚結(jié)成大油粒而上浮，無上浮能力的部分小油粒隨水進(jìn)入集水管，經(jīng)出水系統(tǒng)流出除油罐 [11]。上浮而聚集的油層通過集油槽進(jìn)行收集，再經(jīng)過收油管流出罐外。為保證污水中油粒的有效分離，同時(shí)保證分離出的油有較較好的流動(dòng)性，易于收集和排出，罐內(nèi)設(shè)置加熱裝置，以提高罐內(nèi)污水和油層的溫度。設(shè)計(jì)合理、污水水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的立式除油罐具有較高的油去除率。這也是由于罐內(nèi)特定的油水運(yùn)動(dòng)過程所 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8決定的，這個(gè)過程主要有以下幾方面。 對(duì)流碰撞聚結(jié)過程由于油粒之間不斷地進(jìn)行碰撞聚結(jié)，由小油粒變成大油粒，當(dāng)大油粒的上浮速度水流的下向流速時(shí)，便可在動(dòng)水中上浮除去。 油層過濾過程除油罐配水管口淹沒在油層中，污水中大量的油粒在油層過濾作用下被去除。 立式除油罐的水量計(jì)算要對(duì)立式除油罐進(jìn)行合理的工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算，首先應(yīng)對(duì)立式除油罐的來水量進(jìn)行計(jì)算 [11] ，水量計(jì)算一般包括以下幾方面： 設(shè)計(jì)水量的計(jì)算按照公式進(jìn)行設(shè)計(jì)水量：Q = Q / n （3s1）Q = 30 m /h3式中 Q—含油污水處理裝置的處理規(guī)模；n—除油罐的座數(shù)。在進(jìn)行含油污水處理裝置設(shè)計(jì)時(shí)，由于罐內(nèi)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，考慮到檢修的需要，除油罐的設(shè)置一般不少于兩座。本工程 n = 2。本工程中， 除油罐的設(shè)計(jì)水量：Q = Q / nsQ =30/2sQ = 15 m /h。s3 校核水量的計(jì)算設(shè)置 2 座除油罐時(shí)，當(dāng)其中一座罐停止運(yùn)行時(shí)，其余的罐實(shí)際負(fù)擔(dān)的水量為校核水量，也是除油罐的最大運(yùn)行水量。校核水量按公式進(jìn)行計(jì)算： 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9Q = npQ / ( n 1) （3xs2）P—系數(shù)，一座除油罐停止運(yùn)行后，其余運(yùn)行的除油罐實(shí)際負(fù)擔(dān)的水量占全部水量的百分?jǐn)?shù)；n—除油罐的座數(shù)。如部分水量考慮另外的處理渠道或外排時(shí)，P 1；當(dāng)其余罐負(fù)擔(dān)全部水量時(shí)，P= 1。本工程中，除油罐的校核水量：Q = npQ / ( n 1) xsQ = 2 1 15/ ( 2 1) m /h?3Q = 30m /h。x3 最小運(yùn)行水量的計(jì)算除油罐的最小運(yùn)行水量確定：Q =(～) QdsQ =(～) 15 m /h?3Q = 6m /hd3本工程中，除油罐的最小水量 Q = 6m /h。計(jì)算最小水量的目的在于確定罐內(nèi)最大油層厚度，同時(shí)保證除油罐冬季的正常運(yùn)行，不致于因污水水溫的降低而給自動(dòng)收油造成困難。 加速浮升法計(jì)算除油罐配水管向上開口，當(dāng)污水從管口以一定的速度出流后，水流具有水平方向和垂直向上的分速度。油粒在水流向上垂直分速度的推動(dòng)下可以很快上浮至油層。一般認(rèn)為，污水中的浮油及分散油中顆粒較大的油粒是在上向流區(qū)被除去的。 油顆粒的勻加速浮升立式除油罐的過水?dāng)嗝孑^大，上不均勻配水，水流速度很小，污水在立式除油罐中 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10的下降速度，可以按平均速度計(jì)算。污水由上部配水口配水，有底部的集水口出水，其有效高度為 H