煉油廠循環冷卻水技術的研究及應用探析

摘 要：文章以循環冷卻水技術及其系統為研究對象，著眼于煉油廠運行實際情況，從煉油廠循環冷卻水系統工藝原理、改進措施以及煉油廠循環冷卻水技術控制優勢這兩個方面入手，圍繞煉油廠循環冷卻水技術及其系統的應用這一中心問題展開了較為詳細的分析與闡述，并據此論證了循環冷卻水系統在整個煉油廠安全穩定且高效運行過程中所占據的重要地位及其所發揮的關鍵意義。

關鍵詞：煉油廠；循環冷卻水；系統；問題

中圖分類號：TE685 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）29-0177-02

中國石化海南煉油化工有限公司地處我國海南省西北部洋浦經濟開發區區域，與北部灣比鄰，包括避風港以及深水良港在內的區域優勢比較顯著。在當前技術條件支持下，海南煉化原油綜合加工能力基本保持在平均每年800萬t以上水平，循環冷卻水系統在整個煉油化工工藝技術的優化發展中占據著不容小覷的作用。現階段，為滿足海南煉化各單元對于循環水用水的要求，設置有循環水場。考慮到煉油、化工所需循環水水質的差異性，系統共分兩部分，其中煉油部分循環水設計用量為

25 973 m3/h，設計規模為29 800 m3/h；化工部分循環水設計用量為8 100 m3/h，設計規模為12 000 m3/h。在整個生產系統運行過程當中，化工循環水系統與空分空壓循環水系統之間的循環冷、熱水增設連通跨線，以便空分空壓在正常生產時可由化工循環水系統供應。

1 煉油廠循環冷卻水系統工藝原理及改進措施分

析

水體在通過循環冷卻水系統相關化熱性設備（包括煉油裝置、水冷器裝置以及化工裝置在內）的換熱反應作用之下會留有一部分的余壓。這部分余壓使得壓力循環熱水水體能夠流入冷卻塔當中發生冷卻反應。特別值得注意的一點是：在整個冷卻塔裝置內部，這部分壓力循環熱水的流動方向始終保持與冷卻塔內部空氣流向的相反性，并在與空氣發生直接且充分性接觸反應的過程當中完成相應的物質交換作業以及熱交換作業。在經過冷卻塔內部充分冷卻處理的水體能夠在配水渠傳輸通道的作用之下自塔下水池流入冷水池反應裝置當中，并在此過程當中完成借助于循環冷水泵裝置的加壓處理與輸送操作，從而實現循環使用。基于對改進后整個煉油廠循環冷卻水系統工作流程的分析，從設備配置角度上來說，應當做出相應優化的內容重點可以歸納為如下幾個方面。

①冷卻塔裝置優化。針對傳統循環冷卻水系統冷卻塔中老化風機及電機裝置進行更新處理，特別注意將風筒更新為動能回收作業模式。在此基礎之上，針對包括風筒、收水器以及配料裝置在內的關鍵設備原材進行優化改進，優選強度參數較高的非金屬材料，通過對這部分關鍵設備原材耐腐蝕性能的提升，有效減少整個煉油廠循環冷卻水系統在正常運行狀態下頻頻出現的維修問題，進而實現相關設備運行作業的長期性與穩定性。與此同時，針對原有循環冷卻水系統中收水器在運行狀態下所表現出的漂水損失率較高的問題予以改進，通過對更新高效低阻收水器裝置的方式，一方面能夠提高漂水作業的有效性，另一方面也能夠實現對風機有效使用壽命的維護與延長。在此基礎之上，結合海南煉油廠所處地域特性，通過對玻璃鋼材質保護性設備的選取能夠實現對整個冷卻塔抗紫外線干擾的有效保護，確保循環冷卻水系統運行的正常性與穩定性。

②循環冷水泵裝置優化。首先，將循環冷水泵布設位置設定在露天狀態，相對于室內環境下的運行而言，露天布設狀態下循環冷水泵裝置維修作業更為簡便、運行維護費用開支更為合理，并借助于對真空泵裝置抽真空方式的應用，確保了整個循環冷水泵裝置啟動響應動作執行的有效性與可靠性。與此同時，改進后的循環冷水處理系統還于煉油裝置鄰近部位配備有小型水泵，能夠實現在煉油設備處于啟動/停止狀態下對于循環水供水量的調節目的。與此同時，針對原油循環冷卻水系統在實踐運行過程當中出現的蒸汽分配不均衡問題進行了有效改進，通過設置兩臺透平驅動作業泵裝置的方式一方面確保了循環冷水泵運行作業的節能性，另一方面通過對蒸汽平衡的有效滿足提高了循環水作業效率。

③加藥系統優化。通過對原有煉油廠循環冷卻水系統運行作業的分析發現：在加藥系統的運行過程當中，相關運行管理維護工作人員無法針對參與循環冷卻水系統反應的藥劑成分進行監測處理，也無法以一種相對于而言比較直觀與簡便的方式進行統計，從而在整個加藥系統的運行過程當中無法可靠確保加藥合格率的穩定性。基于原有加藥系統存在的以上問題，在整個煉油廠循環冷卻水系統的改進過程當中借助于對示蹤技術的應用有效解決了以上問題。經過改進處理后的整個加藥系統由加藥泵裝置、加藥罐裝置以及控制儀裝置組成。其中加藥罐容積設定為1.0 m3，正常運行狀態下加藥泵極限流量為30.3 l/h。簡單來說，在整個煉油廠循環冷卻水系統的正常運行狀態下，僅需要將循環水水體回水部分引入控制設備采樣水進口位置即可實現對加藥藥劑中所含各種有效成分的監測作業，并借助于人機交互的方式直觀顯示。更為關鍵的一點是，顯示于數字顯示器終端中的數據信息能夠以標準電流的方式完成輸出作業，從而給實現對加藥系統中加壓泵裝置開度有效控制的目的。這種改進方式最為顯著的優勢在于能夠確保整個煉油廠循環冷卻水應用系統中總磷含量能夠始終控制在標準規范范圍內，進而也就確保了加藥系統加藥合格水平的高效與穩定。

④自動殺菌系統優化。更新原有殺菌系統中所采取的殺菌技術，借助于對緩慢釋放型自動殺菌技術的應用實現整個殺菌系統在煉油廠循環冷卻水系統中的自動化控制。特別值得注意的一點是：借助于整個殺菌系統對自動化控制的實現，能夠實現對整個反應過程當中循環水水體回水余氯值的有效控制，這對于提高整個循環冷卻水系統殺菌作業時效性與可靠性而言極為關鍵。

2 煉油廠循環冷卻水技術控制優勢分析

在針對煉油廠循環冷卻水系統進行改進的技術支持作用之下，考慮到原有循環冷卻水系統受到各方面因素影響較易在正常運行過程當中出現循環水水體水質結垢及腐蝕問題，從而對整個循環冷卻水系統相關設備的換熱效率發揮以及正常使用年限的實現造成不利影響，干擾對循環水水處理作業的有效性，在以上改進過程當中還應當基于對煉油廠循環冷卻水系統技術的有效控制確保其應用質量的穩定性以及循環水水體質量的有效性。具體而言，需要關注如下幾點問題。

首先，在煉油廠循環冷卻水系統自動加藥裝置運行過程當中借助于對熒光示蹤技術的綜合應用，能夠確保加藥系統運行相對于反應狀態下循環水水體阻垢問題的有效緩釋及消解目的，從而提高循環水水體水質。與此同時，通過對余氯分析儀裝置的應用能夠實現對加藥系統相對于加藥劑量的有效控制。簡單來說，在自動加藥裝置的正常運行狀態作用之下，循環水水體中的余氯含量應當中維持在0.5～1.0 mg/l的正常水平范圍之內。這也就意味著當余氯分析儀裝置監測到循環水水體中余氯參數表現為1.0 mg/l狀態的情況下，自動加藥裝置能夠及時停止藥劑加入動作。而當余氯分析儀裝置監測到循環水水體中余氯參數表現為1.0 mg/l狀態的情況下，自動加藥裝置能夠及時停止藥劑加入動作。

其次，在煉油廠循環冷卻水系統殺菌劑緩慢投加自動控制系統的運行過程當中，能夠以自動加藥系統中余氯分析儀裝置所確定的循環水水體中余氯值含量的有效控制，結合對循環水回水總管裝置運行專題太的分析確保殺菌劑量的選取能夠保持與循環回水總管余氯值參數的相關性變動，進而確保有關循環水水體殺菌劑消毒處理的有效性。在此過程當中需要特別注意的一個方面問題在于：通過對加料斗裝置、計量系統裝置、輸送系統裝置以及自動控制裝置的總額和應用，能夠結合對循環回水總管實時余氯量指標的在線設定，通過余氯控制儀裝置針對加料斗電動閥裝置、補水閥裝置以及輸送泵裝置傳輸相應的數據信號，通過對指標高低程度的判定完成自動化的殺菌與消毒作業過程。

3 結 語

綜上所述，通過對煉油廠原有循環冷卻水系統的改進與優化，確保了整個系統技術綜合應用的有效性，提高了循環冷卻水處理系統的作業效率與運行質量，由此而獲取的經濟效益與綜合效益是極為突出的。總而言之，本文針對有關煉油廠循環冷卻水技術相關問題做出了簡要分析與說明，希望能夠為今后相關研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

參考文獻：

[1] 張玉玲，黃君禮，程志輝，等.聚天冬氨酸用于循環冷卻水的性能研究[J].南京理工大學學報（自然科學版），2007，31（5）：654-658.

[2] 周彤，郭曉，周向爭，等.城市污水回用于循環冷卻水時氨氮去除[J].工業用水與廢水，2000，31，（6）：9-11.

[3] 馬濤，劉芳，趙朝成，等.循環水系統黏泥細菌群落結構多樣性的PCR-DGGE分析[J].石油學報，2011，27（3）：493-500.

[4] 劉芳，侯衍美，趙朝成，等.循環冷卻水系統中生物黏泥形成的水質影響因素[J].中國石油大學學報（自然科學版），2009，33（2）：149-154.

[5] 鄒海明，李粉茹，王慶生，等.電廠循環冷卻水應用膜處理的城市污水時水穩劑的復配研究[J].膜科學與技術，2010，30，（3）：102-106.

[6] 劉芳，張桂芝，趙朝成，等.循環冷卻水系統操作條件對其中生物黏泥成分及性能的影響[J].石油學報，2010，26，（3）：456-461.