電脫鹽注水流程節能改造

(中石化洛陽分公司，河南洛陽，471012)

1 項目背景

洛陽分公司800萬噸/年常減壓裝置的主流程電脫鹽系統為三級串聯設置(電脫鹽罐容量及變壓器形式見表1所示)，各級注水均使用污水汽提裝置所產凈化水(其電脫鹽流程簡圖如圖1所示)。2018年1月，常減壓裝置加工量約為17000t/d，依據公司標準各級電脫鹽注水量控制范圍為2-8wt%，即三級注水總量應控制在42-170t/h。因污水汽提裝置加工負荷受限，凈化水來量不足時，或電脫鹽裝置脫鹽效果不佳時，需使用除鹽水進行補充。在目前的生產模式下，首先，因補充除鹽水，造成較大經濟效益損失；其次，含鹽污水產量較高，給下游污水處理裝置帶來較大的加工負荷；最后電脫鹽污水所帶出的大量熱量也造成了極大的浪費。

表1 電脫鹽規格及操作參數

前期通過對凈化水和電脫鹽各級切水鹽含量進行化驗分析(見表2)，三級電脫鹽切水水質較好。因此若可以將三級切水回注至一級，不僅可以節約用水，而且可以回收切水中的熱量，提高裝置換熱終溫，降低裝置能耗，極大解決了上述問題。

圖1 電脫鹽流程圖

樣品名稱總鐵,mg/L氯離子含量,mg/L凈化水122.16V1002A切水0.441319.79V1002B切水0.62565.26V1002C切水8.61254.0

2 改造方案

在電脫鹽三級切水調節閥前，引出管線，經過泵P1025A加壓后，連接至V1002A入口，使三級切水具備回注一級的流程。

圖2 電脫鹽三級回注一級改造流程圖

3 實施效果

3.1 參數變化

2019年1月8日，對電脫鹽三級切水回注一級項目流程優化施工完畢，9日對其進行投用。如表3所示，通過投用該流程，電脫鹽各級罐內溫度均有不同程度的升高。初餾塔進料溫度提高10.1℃，換熱終溫提高4.6℃。可以表明，三級切水的熱量得到回收，提高了能量利用率，取得了一定優化效果。

表3 新流程投用前后操作參數的對比

3.2 項目改造后的效果

(1)污水汽提裝置所產凈化水進裝置的來水溫度約為50℃，由圖1所示，該凈化水經與電脫鹽切水在換熱器E1030中進行換熱后注入電脫鹽系統，最終變為電脫鹽切水。電脫鹽罐內溫度約為130℃，其切水經過E1030換熱后溫度約為80℃，再經過冷卻后排出。在凈化水整個注入到切出的過程中，一級注水從系統內帶出的熱量即為該部分凈化水由80℃到50℃的熱量差值。

當電脫鹽三級切水回注一級后，該部分熱量可以被回收。按加工量18000t/d計，將該部分熱量轉換為加熱爐燃料氣熱值后，每小時可節約燃料氣約0.086t。按每噸燃料氣3200元，每年運行8400小時計算，每年可節約燃料成本約231.2萬元。

(2)三級電脫鹽切水回注一級后，每小時減少可排放含鹽污水25t/h。按每噸污水處理費用8.5元，每年運行8400小時計算，每年可節約污水處理成本178.5萬元。

(3)投用該流程后，由污水汽提裝置提供的凈化水量可以滿足電脫鹽注水的要求，無需補充除鹽水。因該流程的投用，除鹽水消耗每月降低約6300t，除鹽水單耗下降約0.012。按每噸除鹽水費用為8.9元計，每噸凈化水費用為1.17元計，則每年可節約補充除鹽水成本約58.4萬元。

(4)因該流程的投用需增開泵P1025A，其電機功率為18.5kW，每年運行8400小時，電費以0.6元/度計算，每年需增加電耗約為9.3萬元。

以上4項合計每年可以節約成本共計458.8萬元，并且近期加工量提高至19000t/d，以及今后加工量的繼續提高，將進一步凸顯該項目節能降耗的優勢。

4 結論

4.1 現存問題

(1)若電脫鹽罐乳化，嚴重時乳化液切回至電脫鹽一級罐，電脫鹽罐的乳化將造成惡性循環。因而在電脫鹽罐內發生乳化時，要嚴格控制電脫鹽界位，及時調整參數降低乳化程度，防止乳化液帶入至三級罐。

(2)由于改造前電脫鹽注水切水換熱器為二級、三級注水與一級、二級、三級切水進行換熱，現該換熱器為二級、三級注水與一級、二級切水進行換熱，注水溫度有所降低，但對脫鹽率影響較小。

4.2 效果

經過上述分析，該流程的投用整體效果較好，電脫鹽切水的熱量得到了較好利用，成本節約顯著。同時，電脫鹽脫鹽效果影響較小。希望該改造方案可供同類裝置借鑒。