塔池底分隔工藝運行應用

魯 亞 秋

（中國石油撫順石油二廠， 遼寧 撫順 113004）

循環水場是石化企業的重要公用工程裝置,同時，也是重要的節水節能設施。確保循環水場水質達標和平穩運行是全廠生產裝置安、穩、長、滿、優運行的前提條件。

撫順石油二廠2008－2012年實施了“百萬噸乙烯 千萬噸煉油”技術改造工程，配套兩座循環水場也進行了相應的改造與擴建。

冷卻塔塔底集水池歷史上習慣采用1座多間塔共用1個聯合式塔底集水池工藝，2座循環水場改擴建后均采用冷卻塔底集水池分隔運行工藝。

實踐證明，這種運行工藝在大型集中循環水場的日常運行及水質管理工作中取得了較好的效果，并解決了很多生產中遇到的實際問題。

1 傳統冷卻塔聯合式塔底集水池工藝流程模式

原有傳統冷卻塔塔池的設計模式均采用一座多間塔共用一個聯合式塔底集水池工藝，多間冷卻塔池共用一個回水口與吸水井相連[1]，見圖1。

圖1 傳統冷卻塔聯合式塔底集水池工藝流程模式Fig.1 Traditional Cooling Tower Bottom Combined Water Collecting Sump Process Scheme Mode

1.1 優點

結構簡單、施工便利、工程造價低。

1.2 缺點

循環水場一旦運行后，只有在水場完全停工的狀態下才能將冷卻塔池停運下來進行池體檢修和清淤作業；

一間塔填料檢修時，雜物易進入水體進而進入冷換設備，影響換熱效果；

一旦出現裝置物料泄漏，水體置換只能按邊補邊排模式進行，耗費水量大，延續時間長，藥劑消耗多，極易導致腐蝕或結垢傾向。

1.3 適用范圍

裝置負荷小、裝置運行周期短、做為某個生產裝置的專用小型循環水場。

1.4 運行中存在問題

多套生產裝置集中于一個循環水場供水，水場配合裝置長周期運行，沒有停工檢修的機會，造成冷卻塔不能停運，冷卻水池不能清淤，池底長年累月積存大量污泥。

例如，石油二廠廠南循環水場建于1999年，是為氣體分餾、烷基化、甲基叔丁基醚、甲乙酮、焦化、酮苯、酸性水、硫磺、硫酸、蒸餾、溶劑再生等11套裝置供水的集中型水場。設計循環水供水能力為17 500 t/h；冷卻塔池未進行分隔，由于全面停工檢修的機會較少，已連續運行8 年，運行期間車間為確保水質達標工作，定期采取人工虹吸管排除底泥作業，每次投入大量的人力和物力，卻收效甚微，加上北方冬季氣溫下降至零下20~30 ℃，冷卻塔結冰嚴重時不具備作業條件，無法進行底泥抽吸作業，池底污泥厚度深達0.8 m,底泥中孳生了大量的紅色線蟲，殺菌劑已不能滲透到污泥中起到殺菌作用，使污泥變成了微生物繁殖的溫床[2]，給水質達標工作造成了較大困難。

2 集水池分隔獨立運行工藝流程模式

一座多間塔塔底集水池分隔，每間冷卻塔底集水池與其他間之間增設間隔墻，并獨自設出水口以及至吸水井的回水管，各間塔池可根據水質處理和檢修的需要從在運系統中切除，見圖2。

2.1 集水池分隔獨立運行改造

2008年以來，根據撫順石化公司“原油集中加工，煉油結構調整”的方針，跟隨建設“千萬噸煉油、百萬噸乙烯”的腳步，撫順石化公司石油二廠開始進行循環水場“集中管理、集中控制、集中水處理、優化整合”工作。至2009年底，全廠循環水場整合為兩座大型循環水場：即南循環水場和北循環水場，其中南循環水場為原有舊循環水場，北循環水場為一座新建大型循環水場，于2009年10月建成投用。

北循環水場設計規模33 000 t/h，系統保有水量17 000 t，共設有6間冷卻塔，兩座吸水井，供水裝置包括：常減壓蒸餾、兩套催化、兩套酮苯脫蠟、制氫加氫、乙苯、苯乙烯、石蠟加氫、石蠟成型、糠醛、白土精制等14套裝置。

圖2 冷卻塔底集水池分隔獨立運行工藝流程模式Fig.2 Cooling Tower Bottom Water Collecting Sump Separating and Independent Operating Process Scheme Mode

北循環水場在系統方案設計時就采用了冷卻塔底集水池分隔獨立運行工藝流程模式，各間塔設置獨立的塔底集水池、出水口以及回水管。各回水管設有一個切斷閥。如圖3。

圖3 北循環水場原則工藝流程Fig. 3 Principle of the north circulating water field

撫順石化公司鑒于冷卻塔底集水池分隔獨立運行工藝流程模式的優越性，于2012年5－6月份，對南水場實施了塔底集水池分隔獨立運行工藝技術改造工程。

3 運行效果

由于南、北循環水場屬于大型集中型水場，分別供給全廠11、14套裝置生產用循環水，幾乎沒有停工的機會，而冷卻塔底集水池分隔獨立運行工藝流程模式恰好解決了裝置長周期運行和循環水場停運檢修之間的矛盾。

(1) 單塔切除進行池底清淤作業，減少系統污垢沉積，確保水處理劑緩蝕阻垢和殺菌效率，為水質達標工作創造條件。

北循環水場從2009年10月開始投入運行，至今已3年時間，中間未經過停工檢修。但是塔池清淤工作已進行了30次，每個月進行1次塔池清淤作業，池底基本不積存污泥，減少了池底污泥對水處理藥劑的吸附消耗和底泥內微生物滋生，為北循環水場水質達標工作創造了較好的運行環境。

(2) 單塔切除進行水體置換操作，節約新鮮水。

循環水場為控制水質，需對水場進行不定期排污置換，此項操作需消耗大量新鮮水。原來排污方式為打開排污閥，邊排邊補，置換速度較慢，且浪費大量新鮮水。北循環水場新的塔池結構開創了水場水體置換的新思路，本文采用單間塔切除后排空池內污水，再補入新鮮水循環入系統后，再切除另一間塔排污，如此循環。此種方式每次置換可節約新鮮水5 000 t，2008年以來共計節約新鮮水50萬t。

(3) 各生產裝置循環回水回至水場時分塔分池，便于觀察和分析循環回水是否存在物料泄漏并可及時判斷物料泄漏來源，為及時查找和切除泄漏源提供了方向。

2012年2月，發現在一單元回水塔池中出現了細小的黃色的蠟粒，而在二單元的回水塔池中卻沒有，初步判斷是一單元的用水裝置出現了水冷器泄漏，并根據泄漏蠟粒的狀態將泄漏源鎖定至常減壓裝置的減三水冷器，并在4 h內查到了漏點。

(4) 單間塔隨時可以從系統中分離出來，為冷卻塔的修理和維護工作提供了方便條件。

4 結束語

2年來的實踐證明，在大型集中循環水場的運行管理中，塔池分隔獨立運行工藝優于原有一體式塔池運行工藝，不僅使循環水場實現了不停工狀態下的塔維修、塔池底清淤作業，大大提高了循環水場在泄漏狀態下的水質處理的工作效率，為水質達標工作創造了良好的運行環境，且帶來了明顯的節水效果。

［1］嚴熙世，范瑾初．給水工程[M]．北京：中國建筑工業出版社，2004．

［2］周本省．工業水處理技術[M]．北京：化學工業出版社，2003．