提高二级脱盐水周期制水量探讨

钱 浩

（中石化安庆分公司水务部，安徽 安庆 246001）

1 装置介绍及工艺流程

1.1 装置简介

安庆石化水汽预处理系统包含一座处理能力为900m3/h的澄清池，一座储存能力为242m3的澄清水槽；单台最大过滤能力为220m3/h的压力式过滤器2台；中和池一座。一级脱盐系统有三个系列，制水能力各为60m3/h，每一系列由弱酸阳离子交换器、强酸阳离子交换器、CO2除气塔及弱碱、强碱阴离子双层床交换器组成，其出水与来自装置的冷凝液混合，作为二级脱盐系统进水。二级脱盐系统共有3套体外再生高速混床，其中两套额定制水量400m3/h，一套额定制水量300m3/h，另有配套的树脂捕捉器[1-3]。

1.2 工艺流程

生产水通过预处理澄清后，进入双介质过滤器，再经过一级脱盐的复床处理，该股水量约为120t/h的一级脱盐水，与来自主装置约150t/h的冷凝液汇合，作为二级脱盐系统的进水。冷凝液在与一级脱盐水汇合前，经过精密过滤器的过滤和换热器的换热，将温度由平均60℃降至30℃，再进入二级脱盐混床。在混床中，阴、阳两种离子交换树脂交错排列，组成多级式复床。本套装置的再生剂为98%的硫酸和32%的液碱。酸碱经管道混合器与再生水混合稀释至相应浓度后，分别注入一级床和混床，对阴、阳树脂进行再生，恢复阴、阳树脂的交换能力。再生废液排入中和池。

2 现状调查及目标设定

2.1 周期制水量统计

对2017年7月至2018年2月八个月的二级脱盐水周期制水量数据（万吨）进行统计。见表1。

表1 周期制水量统计

可以看出，2017年以来二级脱盐水混床周期制水量平均约4.2万吨，造成酸碱、再生水消耗量增加。

2.2 目标值设定

目前集团公司及国内相同设计规模的其他脱盐水装置混床周期制水量的最高纪录为5.2万吨，平均周期制水量为4.8～5万吨。故将提高周期制水量的目标定在5万吨，达到国内目前先进水平。

3 原因分析

为了确定主要原因，针对所有可能的末端因素逐一分析进行现场论证，从中找出主要因素。

3.1 再生用酸量偏低

水处理二级酸槽再生时自动进酸液位上限原设为1.4m，有0.13m的上调空间。

3.2 设备故障率高

调阅二级脱盐水三台混床D9204A/B/C及体外再生罐D9217/D9218过去一年的检修记录，证明设备极少发生故障。

3.3 树脂质检不过关

取一级和二级脱盐水离子反应器共6类树脂送检验中心检验树脂性能，证明各项指标均符合生产要求。

3.4 树脂总量偏少

从观察窗处观察D9204A/B/C内树脂床层高度，发现D9204C床层总高低于设计投用值0.2m。

3.5 阴阳树脂比例失调

由于水处理三台混床均为体外再生，故在三台混床体外再生时观察第四步结束后D9217内反洗分层情况，发现D9204A/B内阳树脂均偏多。

通过要因论证，确认周期制水量低的主要原因是再生用酸量偏低、树脂总量偏少和阴阳树脂比例失调。

4 对策制定及实施

4.1 再生用酸量偏低的改进措施

再生用酸槽D9211A容积共0.56m3，目前每次再生用酸一槽，液位上限1.4m，即0.512m3，将D9211A磁翻板液位计上限卡箍安装至液位计1.5m处，即每次再生用酸0.55m3，酸液浓度保持6%不变。

实施后通过对混床再生后的电导观察，发现再生后混床投用时电导由调整前的平均0.13μs/cm下降至平均0.09μs/cm。

4.2 树脂总量偏少的改进措施

D9204混床设计时总床高1.2m，目前D9204C床层总高约1m，由再生时观察D9217中树脂分层位置知阴树脂偏少。D9204C到达制水终点后开始再生程序，在再生程序第3步ABRO清洗后，手动暂停程序，利用水射器，将事先用二级脱盐水浸泡的D201MB强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂4袋共0.1t送入D9217罐，手动开始再生程序第4步反洗分层，反洗到出水清后，分层明显，按程序继续再生。

再生结束后树脂输回D9204C，观察D9204C内树脂高度，增加了0.2m。见表2。

表2 实施前后测量树脂高度对比表

4.3 阴阳树脂比例失调的改进措施

D9204混床设计时阴阳树脂比例为1∶2，阴树脂1.6m3，阳树脂3.2m3，目前D9204A/B两床中阴阳树脂比例均为约1∶2.2。D9204A/B到达制水终点后开始再生程序，再生程序第4步反洗分层，反洗到出水清后，分层明显，手动暂停程序，稍开D9217中排管阀门，通过软管将阳树脂小流量排入事先准备好的废树脂料箱，待阴阳树脂分层线下降至事先计算好的高度时，立即关闭中排管阀门。

9204A/B两床中阴阳树脂比例由约1∶2.2调整至1∶2，接近设计值阴树脂1.6m3，阳树脂3.2m3。

5 改进后效益

2018年9～12月份脱盐水混床系统周期制水量统计，见表3。

表3 改进后系统周期制水量统计 万吨

上述措施的实施使得二级脱盐水的周期制水量由平均4.2万吨提升至约5.1万吨，每周期提高了0.9万吨二级脱盐水制水量。按照水处理平均0.6万吨/天的外供量计算，每个制水周期延长了约1.5天，降低了树脂再生的酸碱消耗和再生水耗。本次实验工作的主要支出是采购补充的0.1吨D201MB强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，价值约2000元。