【文章內容簡介】 屏障工藝+三級阻截除油工藝+活性炭+ 混床工藝數(shù)據(jù)分析 ...........................31 表面過濾器 +精密過濾器+活性炭+ 混床工藝數(shù)據(jù)分析 .............................................32 對比實驗分析 ...........................................................................................................................34 小結 ...........................................................................................................................................35結 論.....................................................................................................................................36參考文獻...................................................................................................................................37發(fā)表文章目錄...........................................................................................................................40致 謝.......................................................................................................................................41東北石油大學工程碩士專業(yè)學位論文1前 言地球上的水資源，從廣義來說是指水圈內水量的總體。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。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。目前人類比較容易利用的淡水資源，主要是河流水、淡水湖泊水，以及淺層地下水，儲量約占全球淡水總儲量的 ％，只占全球總儲水量的十萬分之七。據(jù)研究，從水循環(huán)的觀點來看，全世界真正有效利用的淡水資源每年約有 9 000 立方千米。 從數(shù)據(jù)上看，全球水資源極其豐富，但實際上當前全球水資源卻極其緊缺，可以直接利用的水資源極其有限，部分國家存在水比油貴的尷尬情況，以中國為例，668 座城市中有 400 余座正遭受缺水之痛，其中 108 座城市處于“嚴重”缺水狀態(tài)；而與此相對應的卻是水資源的浪費和水污染日趨嚴重的態(tài)勢。世界銀行指出，當前，在中國只有 30%的城市污水得到部分處理，即使在水資源相對豐富的廣東省也很難保證清潔水的供應。中國政府法令要求，截止 2022 年，所有人口超過 50 萬以上的城市必須處理掉 60%的污水，水的問題已經成為制約中國經濟發(fā)展的隱患。另外當今資源、能源緊張的情況下，節(jié)能降耗已成為各個企業(yè)的大事，節(jié)能降耗不僅關系到環(huán)境問題，同時也關系到企業(yè)的市場競爭能力及生存能力。同時，隨著社會的發(fā)展，人類對環(huán)保的要求越來越高，這就要求企業(yè)嚴格遵守環(huán)保法規(guī)，向環(huán)保要效益。目前，乙烯裝置凝結水的處理是較為火熱的研究課題之一，各大院校、研究機構、社會團體，都致力于乙烯裝置凝結水處理技術研究，也導致該技術在中國的蓬勃發(fā)展。但與國外相比，我國的高乙烯裝置凝結水處理技術研究還有較大差距，我國乙烯工業(yè)始于 50 年代末、60 年代初，從原蘇聯(lián)引進第一套方箱式裂解爐乙烯和后期的砂子裂解爐乙烯裝置，70 年代又引進 5 套 30 萬噸/年管式裂解爐乙烯裝置， 80 年代到 90 年代初引進了幾套 12~16 萬噸/年規(guī)模的小型乙烯裝置。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。同時還改造了一批 30 萬噸 /年乙烯和小型乙烯裝置。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。 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。 另外還有齊魯石化、吉林石化、蘭州石化、大慶石化等都在進行擴能改造，使裝置總規(guī)模在 60 萬噸以上。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。 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。以目前在大慶石化凝結水處理技術的水平，處理后的凝結水 COD≤、油≤、在線電導≤、SiO 2≤。大慶石化脫鹽水裝置對上述凝結水經精密過濾器－焦炭碳過濾器－混床處理工藝處理后，其出水仍然超過國家鍋爐給水標準，遠達不到中石油鍋爐給水標準要求。本課題通過試驗裝置連續(xù)進水，力求尋找到適合乙烯裝置凝結水處理的工藝，而從達到資源再生、重復利用、節(jié)能降耗，改善生態(tài)環(huán)境的目的。東北石油大學工程碩士專業(yè)學位論文3第一章 文獻綜述 凝結水處理現(xiàn)狀石油化工企業(yè)生產過程中形成的大量凝結水，而回收的凝結水中因反應釜、塔、換熱器泄漏等因素，常含有一定的油類物質、鐵離子和其他有機物，使得回收的凝結水不能直接送回鍋爐中再次使用，因此只有降級使用或者排放，導致巨大的資源浪費，不僅造成大量水資源的浪費，并且會污染整個生態(tài)環(huán)境。將凝結水回收利用，使其在生產過程中循環(huán)使用，形成兩性循環(huán)，不僅可以很大程度的降低生產成本，并且還能節(jié)約越來越珍貴的水資源。下面我們將簡單分析凝結水受污染的原因：凝結水是蒸汽凝結而生成的水，在一般的情況下，應該是比較純凈的，但在工業(yè)生產過程中，凝結水會受到不同程度的污染，凝結水中不同的污染物質會對采用凝結水為工作介質的設備產生不同程度的危害。主要原因有以下三點：（1）蒸汽系統(tǒng)的凝汽器發(fā)生滲漏。通常在凝汽器的管子與管板結合的地方，出現(xiàn)了不嚴密處，使得冷卻水滲漏到凝結水中；或是由于系統(tǒng)的腐蝕而出現(xiàn)裂紋、損壞、穿孔等造成凝汽器的泄露，造成凝結水受到污染。（2）金屬腐蝕產物的污染。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。（3）從用戶返回的水的雜質污染。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。有時未經處理的原水、油類等漏入蒸汽，形成的凝結水中。在凝結水中，主要污染物的污染因子大體可以分為兩類：一類是金屬污染物，其主要以離子狀態(tài)存在于凝結水中（如 Fe2+、Fe 3+、 Cu2+等） ；另一類是有機污染物，這類污染物既可以膠體狀態(tài)懸浮于凝結水中，也可以分子形式溶解于凝結水中，其主要代表物是油。 凝結水處理的特點根據(jù)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(jù)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。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。此外，在凝汽器泄露等的特殊情況下，要求設備具有應急應變能力。 凝結水除油除鐵技術第一章 文獻綜述4凝結水中油和鐵的去除是制約凝結水回收的難點。凝結水除油除鐵的技術主要有活性炭除油技術、粉末樹脂覆蓋過濾除油除鐵技術、高密度纖維阻截除油技術、高密度濾元阻截、陶瓷超濾過濾除油除鐵技術等。 覆蓋過濾器覆蓋過濾器用于汽輪機凝結水回收中去除懸浮態(tài)、膠態(tài)金屬腐蝕產物，特別是除鐵性能良好。覆蓋過濾器是將粉末狀濾料覆蓋在過濾元件上，使其形成一個均勻的微孔濾膜，被處理的水通過濾膜過濾后，經過濾元匯集后送出。過濾器是利用覆蓋在過濾元件表面上的濾膜進行過濾的。作為覆蓋過濾器的濾料，除要求呈粉末狀及化學穩(wěn)定性好外，還要求其本身有孔隙。對于用于凝結水除油的覆蓋過濾器的濾料，可采用活性炭粉、硅藻土和焦炭粉。例如：活性炭的化學穩(wěn)定性好，多孔、吸附力強，所以有良好的除油效果。 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） 。過濾器外邊裝有能改變磁場強度的電磁線圈。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。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。電磁過濾器適應于去除凝結水中金屬氧化腐蝕產物，可以作為凝結水凈化系統(tǒng)的前置過濾器。 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。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。目前已有自主研發(fā)成功阻截除油技術裝置實現(xiàn)了油水分離。 復合膜除油除鐵技術利用濾料的架橋作用，將粉末狀的過濾介質覆蓋在一種特制的多孔管件（濾元）上，在其表面形成致密濾膜，當凝結水由管外通過濾膜和濾元孔隙進入管內時，通過機械阻截和化學吸附等一系列手段的綜合作用，一次性去除其中的油、鐵、COD 和懸浮物等雜質。 凝結水的除鹽裝置凝結水除鹽裝置是凝結水凈化系統(tǒng)的核心，凝結水除鹽一般多為凈化混床，亦可用粉末樹脂覆蓋過濾器。東北石油大學工程碩士專業(yè)學位論文5 深層凈化混床凝結水的凈化混床是由氫型或銨型強酸陽離子交換樹脂與氫氧型強堿陰離子交換樹脂組合而成，其作用是在除去凝結水中懸浮物雜質的同時，還能除去凝結水中一些有害的離子。除鹽原理：H/OH 方式時： NH/OH 方式時： 三層混床三層混床是在強酸陽樹脂和強堿陰樹脂之間置入一種惰性樹脂，惰性樹脂的真密度介于陽樹脂和陰樹脂的真密度之間。由于三種樹脂的粒度、級配、密度及沉降速度????????????????HKMg21CaNRgCaHR22 ???????????????OHSiC21lRHSiOClR34324???????????????? 4224 NHKMg1CaRgCaNHR???????????????OHSiC21lRHSiOClR343242?N44??第一章 文獻綜述6等方面均是按一定特殊要求選取的，所以在反洗分層后，樹脂能清晰地分成三層。由于惰性樹脂層介于陰、陽樹脂層之間，可使陰、陽樹脂有效地分離，且避免了再生時的“交叉污染” 。三層混床的出水水質好，交換容量高，正洗水耗低，分層后可觀察到明顯的分界面，便于操作。體外再生層混床主要用于凝結水凈化處理，三層混床的缺點是惰性樹脂易受污染，污染后不能穩(wěn)定地處于陰、陽樹脂層之間。 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。粉末樹脂覆蓋過濾器的截污容量小于深層凈化混床，但能去除硅酸，對凝汽器泄露的防護能力差，只能在凝汽器的正常運行下工作，即使凝汽器有微小泄露，就會影響其運行周期，出水水質要比深層凈化混床稍差。 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。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。目前凝結水處理工藝大致是先經過除油、除鐵處理，然后經過混床除鹽處理。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。 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。事故狀態(tài)下油含量很高的凝結水直接排入污水管道，進入企業(yè)的含油污水處理系統(tǒng)進行處理，正常工況下的含油凝結水則進入復合膜高溫凝結水除油除鐵裝置，深度去除水中的油、鐵、硅、懸浮物和其它有機物，而后進