大型炼厂凝结水回收利用经验浅谈

2012-04-11尹彦国刘煜昊杨中国朱晓波

化工技术与开发 2012年12期

尹彦国，刘煜昊，杨中国，朱晓波

(中国石油广西石化公司，广西钦州 535008)

某炼厂自开工至今始终保证全厂凝结水全部回收再利用，已累计回收再利用凝结水420万t。经测算，凝结水回收再利用率达到95%以上，累计节约成本近1900万元。此外，利用凝结水和全厂除盐水换热，除盐水温度平均升高了20℃，每h节约低压蒸汽用量20t。这主要得益于两个方面：一是精心管理凝结水回收系统，保证凝结水系统管网平稳运行；二是保证凝结水处理装置的稳定运行。

1 保证凝结水系统管网平稳运行

1.1 水击问题的解决

凝结水系统投用初期，局部系统经常发生水击。因水击多次发生凝结水管线管托移位、高点排空气阀和低点疏水阀被打坏、焊口泄漏等现象，严重影响凝结水系统的安全运行。水击发生时凝结水中携带的蒸汽会冲刷管线，尤其是弯头三通处，连续水击易迅速减薄甚至穿孔，导致凝结水系统停工。另外，冲刷管壁使得凝结水中铁含量大大增加，加重凝结水处理装置的负担。

经排查，水击主要发生在轻烃回收装置东南角凝结水母管、蜡油加氢装置东侧架空线上凝结水母管及聚丙烯西北侧凝结水管线等处。通过原因排查分析后认为，水击是由于蒸汽疏水器存在问题及管网压力波动较大导致的。具体原因分析如下。

（1）蒸汽疏水器问题导致凝结水带汽

外部伴热系统的凝结水回收系统，设计为就地安装疏水器直接进凝结水回收系统，全厂共有76处集中疏水点。这些集中疏水点安装有双金属疏水器，疏水点总出口未安装止回阀并直接与凝结水回收系统连接，因疏水器使用寿命及使用维护等因素直接影响漏汽率，经常出现大量蒸汽由疏水器进入凝结水管网，造成凝结水回收系统局部水击严重。

（2）装置内凝结水量波动大导致管网压力波动

生产装置内凝结水系统全部设计为密闭压力回收系统,炼油生产装置内设有凝结水回收撬装设备。撬装设备设有汽水分离罐和两台泵, 汽水分离罐设有液位自动控制系统, 汽水分离罐内闪蒸的二次汽从汽水分离罐上部引出进入0.4MPa低压蒸汽管网,汽水分离罐下部凝结水由泵输送到凝结水管网。因为凝结水回收泵的启停是由液位控制的，而各装置的凝结水泵出口管线一般按照最大负荷设计，且凝结水泵启停频繁，当凝结水泵启动时，系统管网流量瞬间增大，压力升高，当凝结水泵停运时流量瞬间降低，压力降低，尤其是大流量的凝结水泵启停时影响更加明显，这就造成了凝结水流量波动较大，管网压力波动较大，极易造成凝结水母管内的饱和凝结水产生瞬间汽化现象，也是造成凝结水水击的重要原因。

为解决管网伴热凝结水疏水带汽问题，决定在全厂管网伴热系统新增4处凝结水回收装置。改造后的运行结果表明，这一改造有效解决了凝结水母管水击现象，每年多回收伴热凝结水10万t。

针对装置产凝结水外送量不均匀的问题，首先通过控制各装置凝结水至管网出口阀门合理调整凝结水泵启停频次，减小凝结水系统的流量波动；其次是通过氮气定压控制凝结水系统缓冲罐压力，从而稳定凝结水管网的运行压力。这些改造，有效避免了凝结水管网因为压力波动造成凝结水在母管内局部闪蒸的危险。

1.2 加强管理，保证凝结水品质和回收率

公司设有专人负责凝结水系统的管理、运行和维护工作。要保证凝结水处理装置的长周期运行，一个关键因素是要保证所回收凝结水的品质，主要通过工艺设备改造和优化运行操作彻底杜绝凝结水带汽问题，避免系统冲刷导致凝结水中铁含量高带来的隐患；二是建立实时和定期监控机制，保证凝结水含油量、硬度等指标可控。在凝结水处理装置入口设有水中油在线分析仪表，实时监控水中油含量，一旦水中油含量升高，立即查找泄漏源并及时处理。

正是因为严格控制凝结水水质，才保证了凝结水处理装置的长周期运行，大大降低了凝结水处理装置更换过滤器滤芯的频率。目前过滤器已连续运行近3年，各项指标正常，滤芯仍可以继续运行。

公司每月统计并考核水耗情况，督促各装置重视节水工作，尤其重视凝结水这种高品质水的回收工作。热力管网系统班组人员每2h定期巡检一次。这些都有效减少了蒸汽、凝结水的跑冒滴漏现象，困扰各大炼厂的“小白龙”、 “长流水”得到有效控制。

2 保证凝结水处理装置安全长周期运行

2.1 精细控制除盐水系统的加药量，延长混床运行周期

因除盐水管网与凝结水系统共同组成一套闭路循环系统，所以除盐水的2个加药点（除盐水泵出口加氨，锅炉给水加磷酸三钠）的加药量将直接影响凝结水含盐量，在保证除盐水pH值满足锅炉用水需要的前提下减少加药量，根据除盐水pH值、氨水浓度的细微波动，仔细调节加药泵冲程，以达到控制凝结水系统中铵离子和钠离子的含量的目的。通过加药量的控制有效降低了凝结水混床的再生频次，延长混床运行周期，减少再生剂的消耗、减少凝结水排放量。

2.2 合理安排凝结水系统反洗周期

根据凝结水进水水质和出水水质、进水流量、压力，合理制定凝结水除油除铁系统的反洗周期。来水正常情况下反洗周期为5～6d，在来水异常情况下，例如含油较高的情况，增加反洗频次，延长排油时间。通过实际观察，有效避免了由于反洗过少造成滤芯积垢堵塞和反洗过频造成滤芯提前报废的问题。

调试DCS程控，修改程序，基本可以达到反洗自动控制，最大程度避免不同人员操作的差别。由于有效提高了表面、精密过滤器的出水质量也使活性炭过滤器中大量的活性炭依然保持较高吸附能力。经过两年多的运行，仅在开工阶段更换过一组表面、精密过滤器滤芯。从产水指标上和生产厂家检查确认，其余所有凝结水过滤器运行情况良好，结果超出厂家预期。

此外，还对开工时期非正常状态下产生的报废滤芯污堵物进行分析，经多次酸碱浸泡试验和对比，发现通入一定浓度的碱液可以有效去除滤芯污堵物，提高滤芯过滤效果，处理后的滤芯回装使用，过滤效果明显改善，避免了滤芯污堵即报废情况的发生。另外，开工阶段针对来水水质差，水量波动大的特点，采用“开工专用滤芯”可有效节约成本。