利用浮動(dòng)床除鹽系統(tǒng)處理凝結(jié)水的合理應(yīng)用

　　制氫裝置反應(yīng)塔底水和苯乙烯無煙煤過濾器出水經(jīng)常出現(xiàn)凝結(jié)水超標(biāo)現(xiàn)象，導(dǎo)致供裝置除鹽水也經(jīng)常超標(biāo)。同時(shí)裝置正常生產(chǎn)后除鹽水站制水需求量下降，導(dǎo)致2 套陰陽床系統(tǒng)閑置，1 套陰陽床系統(tǒng)產(chǎn)水超低負(fù)荷。經(jīng)部門研究后決定，將超標(biāo)凝結(jié)水降溫后改入低負(fù)荷陰陽床，以同時(shí)解決以上兩個(gè)問題。

　　《廣州化學(xué)》(季刊)創(chuàng)刊于1976年，由中國科學(xué)院廣州化學(xué)研究所主辦。本刊主要報(bào)道有機(jī)化學(xué)、天然產(chǎn)物化學(xué)、高分子材料、藥物化學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用研究、高技術(shù)創(chuàng)新及實(shí)際生產(chǎn)方面的新理論、新方法、新材料、新成果、新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品、新設(shè)備;以及相關(guān)的環(huán)境保護(hù)、分析測試技術(shù)和產(chǎn)品等。

　　1 不合格凝結(jié)水來源及水質(zhì)

　　大榭石化重蠟油裂解制烯烴項(xiàng)目凝結(jié)水回收裝置回收的凝結(jié)水主要來自于各裝置3.5MPa、1.0MPa 蒸汽凝結(jié)水和工藝反應(yīng)產(chǎn)生的水。裝置正常生產(chǎn)后，蒸汽凝結(jié)水水質(zhì)穩(wěn)定，電導(dǎo)率低于5μs/cm，二氧化硅含量小于30μg/L，符合除鹽水產(chǎn)水水質(zhì)，可直接作為供裝置的一級(jí)除鹽水，但工藝反應(yīng)產(chǎn)水由于工藝波動(dòng)經(jīng)常出現(xiàn)總鐵、二氧化硅、電導(dǎo)率嚴(yán)重超標(biāo)。

　　經(jīng)過采樣分析，工藝反應(yīng)產(chǎn)水均來自于6 萬制氫裝置反應(yīng)塔底水和苯乙烯無煙煤過濾器出水，都通過第四路凝結(jié)水供至凝結(jié)水站。因工藝調(diào)整或重新投用后，來水電導(dǎo)率最高時(shí)可達(dá)到80μs/cm以上。四路凝結(jié)水混合后平常電導(dǎo)率在20~35μs/cm，流量400t/h 左右，波動(dòng)很大，第四路凝結(jié)水電導(dǎo)率貢獻(xiàn)最大，極大影響了除鹽水出水母管、中低壓除氧水的水質(zhì)。

　　2 解決方案及應(yīng)用效果對(duì)比

　　2.1 解決方案

　　為解決除鹽水出水水質(zhì)問題，首先采用單獨(dú)將不合格凝結(jié)水外排40t/h 左右的措施。雖然一定程度上解決了除鹽水出水水質(zhì)超標(biāo)問題，但是一直外排的凝結(jié)水不但帶來了很大的能量浪費(fèi)，還使整個(gè)含油污水池溫度上升，對(duì)安全生產(chǎn)帶來巨大隱患。

　　正常生產(chǎn)后，因設(shè)計(jì)除鹽水站富余400t/h 左右的制水量，且一級(jí)除鹽水制水系統(tǒng)有纖維過濾器、活性炭過濾器作為預(yù)處理設(shè)備，陰陽雙室雙層浮動(dòng)床作為除鹽設(shè)備，在保證凝結(jié)水溫度不超過樹脂床允許的最高溫度40℃的情況下，可以通過現(xiàn)有的一級(jí)除鹽水系統(tǒng)降低其二氧化硅及電導(dǎo)率，使其出水水質(zhì)滿足中低壓除氧水的要求。

　　為最優(yōu)化處理水質(zhì)超標(biāo)的凝結(jié)水，2016 年11 月2 日改造完成后，單獨(dú)將第四路凝結(jié)水先引入冷卻器冷卻后，再引入除鹽水站原水罐，產(chǎn)出合格一級(jí)除鹽水。

　　此方案既保證了四路凝結(jié)水總管水質(zhì)合格穩(wěn)定，又提高了除鹽水制水量，使閑置的制水系統(tǒng)充分利用，滿足單套制水需求。

　　2.2 效果對(duì)比

　　改造前，6~8 月份由于各裝置剛開工，凝結(jié)水站只接收裝置蒸汽凝結(jié)水，除鹽水出水母管水質(zhì)總體偏好，電導(dǎo)率在10μs/cm 以下，二氧化硅在100μg/L 以下，偶有幾個(gè)超標(biāo)。但在8月至11 月，6 萬制氫工藝水和苯乙烯凝結(jié)水才改入凝結(jié)水回收系統(tǒng)，導(dǎo)致除鹽水出水水質(zhì)總體下降，電導(dǎo)率總體在10μs/cm 以上，且經(jīng)常伴有大幅波動(dòng)現(xiàn)象，二氧化硅在更是在100μg/L 以上，并且經(jīng)常超標(biāo)。從改造后數(shù)據(jù)可以看出，電導(dǎo)率總體均在7μs/cm左右，偶有幾個(gè)樣超標(biāo);二氧化硅平均在25μg/L 左右，只有2 個(gè)超標(biāo)。改造后水質(zhì)明顯改善。

　　3 應(yīng)用浮動(dòng)床制處理凝結(jié)水后的問題

　　3.1 過濾器及陽床壓差大

　　高效纖維過濾器、活性炭過濾器和陽床的壓差隨制水時(shí)間增加而明顯增大，運(yùn)行周期大大縮短。原采用生活水制水時(shí)過濾器和陰陽床在運(yùn)行周期結(jié)束前均未發(fā)現(xiàn)因壓差高而反洗或者再生的現(xiàn)象。但在使用凝結(jié)水制水時(shí)，陽床的壓差最容易增大，從備用陽床剛再生完投用到壓差滿量程需進(jìn)入再生，制水量100t/h，運(yùn)行周期平均在11 天。而正常使用生活水制水，制水量200t/h，運(yùn)行周期平均為30 天，即運(yùn)行30 天后出水水質(zhì)才超標(biāo)，但實(shí)際壓差并未增加。

　　經(jīng)測定，原因?yàn)槟Y(jié)水中總鐵太高，且前端未設(shè)置除鐵設(shè)施，導(dǎo)致陽床樹脂失效加速，需要經(jīng)再生才能使樹脂恢復(fù)活性?；钚蕴窟^濾器單臺(tái)40~50t/h 處理量，最大處理能力80t/h，從備用過濾器投用到壓差超過50kPa，時(shí)間僅為10~12 天(附各過濾器運(yùn)行時(shí)間表)。而單處理生活水，滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，最大運(yùn)行時(shí)間31 天后壓差也未超過50kPa。運(yùn)行周期縮短為原來的1/2。原因?yàn)槟Y(jié)水中帶鐵和油，容易堵塞活性炭通道，使活性炭過濾器產(chǎn)生壓差，需要反洗使之恢復(fù)活性。

　　3.2 能耗增加

　　采用凝結(jié)水制除鹽水后，雖然回收了40t/h 左右，80℃的不合格凝結(jié)水，提高了除鹽水制水量，降低了除鹽水制水單耗，但冷卻凝結(jié)水耗費(fèi)的循環(huán)水需要將近800t/h，及將除鹽水升溫供除氧水供水消耗的蒸汽，很大程度上增加了處理這部分凝結(jié)水所需要的能耗。

　　3.3 對(duì)樹脂永久失效的影響

　　凝結(jié)水與原水混合后溫度≯40℃，且該路凝結(jié)水中總鐵含量較高，樹脂容易板結(jié)。經(jīng)過對(duì)2# 陽床樹脂反吹洗后發(fā)現(xiàn)，運(yùn)行周期10次左右的樹脂床有部分破碎樹脂，較正常進(jìn)生活用水比損耗樹脂較多，嚴(yán)重縮短樹脂使用壽命。

　　4 結(jié)論

　　通過采用將不合格凝結(jié)水降溫后進(jìn)浮動(dòng)床制合格一級(jí)除鹽水的方法是可行的。此方法可以回收不合格凝結(jié)水及其所帶的熱量，但是生產(chǎn)此部分水所需的能耗需要進(jìn)行進(jìn)一步核算，以降低其制水成本。