常減壓蒸餾裝置電脫鹽排水低溫余熱回收

關(guān)慶林，高春海

(中國(guó)化工集團(tuán)山東昌邑石化有限公司，山東 昌邑 261300)

常減壓蒸餾裝置電脫鹽排水低溫余熱回收

關(guān)慶林，高春海

(中國(guó)化工集團(tuán)山東昌邑石化有限公司，山東 昌邑 261300)

山東昌邑石化有限公司500萬(wàn)t/a常減壓蒸餾裝置電脫鹽排水系統(tǒng)長(zhǎng)期存在排水溫度高，冷卻負(fù)荷大，冷后溫度超標(biāo)等“瓶頸”問(wèn)題長(zhǎng)期制約裝置正常運(yùn)行。通過(guò)對(duì)電脫鹽排水與進(jìn)料原油系統(tǒng)進(jìn)行換熱流程優(yōu)化，回收電脫鹽排水低溫余熱，達(dá)到節(jié)能、降耗、環(huán)保排放的目的。

常減壓蒸餾裝置；電脫鹽排水；流程優(yōu)化；低溫余熱回收

1 概述

山東昌邑石化有限公司500萬(wàn)t/a常減壓蒸餾裝置經(jīng)“脫瓶頸” 擴(kuò)能改造后，加工能力提高至560萬(wàn)t/a，電脫鹽注排水量由47t/h提高至80t/h,電脫鹽注排水系統(tǒng)采用二、三級(jí)電脫同時(shí)注水，三級(jí)回注一級(jí)，一級(jí)排水，二級(jí)單注單排形式操作，系統(tǒng)注入污水汽提裝置凈化水，為保證脫鹽率達(dá)標(biāo)(≤3 mg/L),電脫鹽注水總量由原料處理量的8%提高至12%，注水負(fù)荷的增大導(dǎo)致排水冷卻負(fù)荷升高，電脫鹽外排污水溫度升高至60℃以上，電脫鹽排水外排量占公司總外排量的1/2,排水溫度高一方面影響污水處理效率，另一方面可造成污水治理排放不達(dá)標(biāo)，同時(shí)對(duì)污水處理單元VOCs治理增加難度，為解決這一難題，節(jié)省投資，同時(shí)避免低溫?zé)釗p失，與進(jìn)裝置分支原油進(jìn)行換熱，將支路原油溫度加熱至60℃，電脫鹽排水溫度降低至36℃以下。

2 電脫鹽排水現(xiàn)狀及問(wèn)題

常減壓裝置電脫鹽排水溫度達(dá)60℃以上，電脫鹽注水來(lái)水溫度為65℃，排水流程為電脫鹽一級(jí)排水與的二級(jí)注水進(jìn)行換熱至100℃，二級(jí)排水與三級(jí)注水進(jìn)行換熱至100℃，經(jīng)冷卻器E1027AB冷卻至60℃，排放至污水處理單元。

詳見(jiàn)圖1所示。

圖1 常減壓裝置電脫鹽流程

圖2 改造前電脫鹽排水溫度測(cè)量值

通過(guò)圖2可以看出改造前期(2017年1月15日～3月15日)，常減壓裝置電脫鹽排水溫度為60.12℃，與排水溫度工藝指標(biāo)控制36℃以下差距較大。

電脫鹽排水溫度高,易造成污水處理單元微生物活菌分解污水中有機(jī)物的能力下降(微生物活菌處理能力適宜溫度為33℃)，活菌失活，污水排放超標(biāo)，VOCs有機(jī)物揮發(fā)造成環(huán)境污染。

3 常減壓裝置電脫鹽排水溫度高的原因分析

常減壓裝置電脫鹽排水溫度高，可歸結(jié)為以下原因：

(1)注水水溫影響：電脫鹽注水為汽提凈化水，來(lái)水溫度為60℃，電脫鹽排水與注水進(jìn)行換熱，一方面為排水進(jìn)行降溫，另一方面為電脫鹽注水進(jìn)行加熱，注水溫度高導(dǎo)致排水取熱量降低，換熱后排水溫度達(dá)100℃，導(dǎo)致后續(xù)排水冷卻器冷卻負(fù)荷增大。

(2)冷卻器循環(huán)水量影響：電脫鹽排水冷卻器循環(huán)水量不足，循環(huán)水量受循環(huán)水管網(wǎng)壓力限制(壓力為0.35MPa)，循環(huán)水流速為0.55 m/s，達(dá)不到冷卻器1.33 m/s的標(biāo)準(zhǔn)要求，循環(huán)水出入口溫差高達(dá)11.5℃，導(dǎo)致冷卻器冷卻能力不足(見(jiàn)表1)。

表1 電脫鹽排水冷卻器E1027AB循環(huán)水運(yùn)行情況

注：數(shù)據(jù)為安泰信監(jiān)測(cè)公司2017年1月監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

4 降低電脫鹽排水溫度采取的措施

低溫余熱回收：電脫鹽排水溫度經(jīng)換熱后溫度達(dá)100℃，經(jīng)核算，利舊原低溫水-原油換熱器E1000CD，電脫排水與進(jìn)料原油進(jìn)行換熱，提高入初餾塔溫度及換熱終溫，降低燃料氣消耗。具體實(shí)施方案見(jiàn)圖3。

圖3 改造后電脫鹽流程

電脫鹽排水經(jīng)二級(jí)排水-三級(jí)注水換熱器E1019AB，一級(jí)排水-二級(jí)注水換熱器E1020AB，兩路并連后進(jìn)低溫水-原油換熱器E1000CD進(jìn)行換熱，電脫鹽排水冷卻至50℃后，進(jìn)入

E1027AB排水冷卻器，冷卻至36℃以下排入污水處理單元。

5 電脫鹽排水低溫余熱回收改造后效果

5.1 改造后參數(shù)對(duì)比

表2 改造前后E1027AB冷卻器出入口數(shù)據(jù)對(duì)比

通過(guò)表2可以看出，經(jīng)電脫鹽排水低溫余熱回收技術(shù)改造后，電脫鹽排水入口溫度降低至52℃，排水溫度降低至32℃，滿(mǎn)足≤36℃的污水排放指標(biāo)要求。

表3 原油支路換熱溫度變化

通過(guò)表3可以看出，經(jīng)電脫鹽排水與原油換熱后，平均溫升提高30.71℃，每小時(shí)可吸收余熱21713MJ。

表4 電脫鹽入口、初餾塔進(jìn)料溫度、換熱終溫改造前后對(duì)比

通過(guò)表4可以看出，電脫鹽前溫升9.29℃，進(jìn)初餾塔溫升5℃，換熱終溫溫升3.14℃。

表5 E1027AB循環(huán)水循環(huán)量改造前后對(duì)比

改造后電脫鹽排水冷卻器冷卻負(fù)荷降低，冷卻器循環(huán)水出口閥開(kāi)度由100%關(guān)小至30%，通過(guò)檢測(cè)E1027AB循環(huán)水循環(huán)量減少297t/h 。

5.2 改造后經(jīng)濟(jì)效益核算

電脫鹽排水溫度由98.14℃降低至52.29℃，溫降45.85℃，低溫?zé)岚凑赵O(shè)計(jì)規(guī)范60℃以下不做計(jì)算，按照溫降38.14℃計(jì)算，電脫鹽排水熱值計(jì)算為80 t/h×4.2×103J/(kg℃)×38.14℃=12815 MJ/h，單位能耗為12815MJ/h÷41.868 MJ/t =306.08t/h，加工處理量按照680t/h計(jì)算，噸油單耗為306.08 t/h÷680t/h =0.45 kg標(biāo)油/t。

電脫鹽排水冷卻負(fù)荷降低，節(jié)省循環(huán)水使用量297t/h，按照原油加工處理量680 t/h，循環(huán)水噸油系數(shù)0.1 kg標(biāo)油計(jì)算，297×0.1÷680=0.04 kg標(biāo)油/t。

按每加工一噸原油節(jié)省2元費(fèi)用,年加工時(shí)數(shù)為8400 h計(jì)算，單位綜合能耗年節(jié)省費(fèi)用為0.49kg標(biāo)油/t×2元×680t/h×8400h=559.78萬(wàn)元。

6 結(jié)論

通過(guò)對(duì)電脫鹽排水低溫余熱回收利用，回收低溫余熱12815MJ，節(jié)約循環(huán)水消耗297t/h，提高原油進(jìn)裝置溫度30.71℃，電脫鹽排水溫度降低至36℃以下，并有一定調(diào)節(jié)余量，完全滿(mǎn)足污水處理排放要求，對(duì)提高污水處理效率，VOCs廢氣治理回收提供有利條件，同時(shí)為同類(lèi)裝置排水改造、低溫余熱回收、節(jié)能降耗提供有利依據(jù)。

(本文文獻(xiàn)格式：關(guān)慶林，高春海 .常減壓蒸餾裝置電脫鹽排水低溫余熱回收[J].山東化工,2017,46(13):176-178.)

2017-05-04

關(guān)慶林(1985—)，本科，學(xué)士，國(guó)家注冊(cè)安全工程師，高級(jí)技工，從事500萬(wàn)噸常減壓裝置工藝管理工作。

TQ052

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1008-021X(2017)13-0176-03