塔池底分隔工藝運(yùn)行應(yīng)用

魯 亞 秋

（中國(guó)石油撫順石油二廠， 遼寧 撫順 113004）

循環(huán)水場(chǎng)是石化企業(yè)的重要公用工程裝置,同時(shí)，也是重要的節(jié)水節(jié)能設(shè)施。確保循環(huán)水場(chǎng)水質(zhì)達(dá)標(biāo)和平穩(wěn)運(yùn)行是全廠生產(chǎn)裝置安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)運(yùn)行的前提條件。

撫順石油二廠2008－2012年實(shí)施了“百萬噸乙烯 千萬噸煉油”技術(shù)改造工程，配套兩座循環(huán)水場(chǎng)也進(jìn)行了相應(yīng)的改造與擴(kuò)建。

冷卻塔塔底集水池歷史上習(xí)慣采用1座多間塔共用1個(gè)聯(lián)合式塔底集水池工藝，2座循環(huán)水場(chǎng)改擴(kuò)建后均采用冷卻塔底集水池分隔運(yùn)行工藝。

實(shí)踐證明，這種運(yùn)行工藝在大型集中循環(huán)水場(chǎng)的日常運(yùn)行及水質(zhì)管理工作中取得了較好的效果，并解決了很多生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問題。

1 傳統(tǒng)冷卻塔聯(lián)合式塔底集水池工藝流程模式

原有傳統(tǒng)冷卻塔塔池的設(shè)計(jì)模式均采用一座多間塔共用一個(gè)聯(lián)合式塔底集水池工藝，多間冷卻塔池共用一個(gè)回水口與吸水井相連[1]，見圖1。

圖1 傳統(tǒng)冷卻塔聯(lián)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(yōu)點(diǎn)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工便利、工程造價(jià)低。

1.2 缺點(diǎn)

循環(huán)水場(chǎng)一旦運(yùn)行后，只有在水場(chǎng)完全停工的狀態(tài)下才能將冷卻塔池停運(yùn)下來進(jìn)行池體檢修和清淤作業(yè)；

一間塔填料檢修時(shí)，雜物易進(jìn)入水體進(jìn)而進(jìn)入冷換設(shè)備，影響換熱效果；

一旦出現(xiàn)裝置物料泄漏，水體置換只能按邊補(bǔ)邊排模式進(jìn)行，耗費(fèi)水量大，延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，藥劑消耗多，極易導(dǎo)致腐蝕或結(jié)垢傾向。

1.3 適用范圍

裝置負(fù)荷小、裝置運(yùn)行周期短、做為某個(gè)生產(chǎn)裝置的專用小型循環(huán)水場(chǎng)。

1.4 運(yùn)行中存在問題

多套生產(chǎn)裝置集中于一個(gè)循環(huán)水場(chǎng)供水，水場(chǎng)配合裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行，沒有停工檢修的機(jī)會(huì)，造成冷卻塔不能停運(yùn)，冷卻水池不能清淤，池底長(zhǎng)年累月積存大量污泥。

例如，石油二廠廠南循環(huán)水場(chǎng)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(chǎng)。設(shè)計(jì)循環(huán)水供水能力為17 500 t/h；冷卻塔池未進(jìn)行分隔，由于全面停工檢修的機(jī)會(huì)較少，已連續(xù)運(yùn)行8 年，運(yùn)行期間車間為確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)工作，定期采取人工虹吸管排除底泥作業(yè)，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(jié)冰嚴(yán)重時(shí)不具備作業(yè)條件，無法進(jìn)行底泥抽吸作業(yè)，池底污泥厚度深達(dá)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(zhì)達(dá)標(biāo)工作造成了較大困難。

2 集水池分隔獨(dú)立運(yùn)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(shè)間隔墻，并獨(dú)自設(shè)出水口以及至吸水井的回水管，各間塔池可根據(jù)水質(zhì)處理和檢修的需要從在運(yùn)系統(tǒng)中切除，見圖2。

2.1 集水池分隔獨(dú)立運(yùn)行改造

2008年以來，根據(jù)撫順石化公司“原油集中加工，煉油結(jié)構(gòu)調(diào)整”的方針，跟隨建設(shè)“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(jìn)行循環(huán)水場(chǎng)“集中管理、集中控制、集中水處理、優(yōu)化整合”工作。至2009年底，全廠循環(huán)水場(chǎng)整合為兩座大型循環(huán)水場(chǎng)：即南循環(huán)水場(chǎng)和北循環(huán)水場(chǎng)，其中南循環(huán)水場(chǎng)為原有舊循環(huán)水場(chǎng)，北循環(huán)水場(chǎng)為一座新建大型循環(huán)水場(chǎng)，于2009年10月建成投用。

北循環(huán)水場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)模33 000 t/h，系統(tǒng)保有水量17 000 t，共設(shè)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(dú)立運(yùn)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(huán)水場(chǎng)在系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)就采用了冷卻塔底集水池分隔獨(dú)立運(yùn)行工藝流程模式，各間塔設(shè)置獨(dú)立的塔底集水池、出水口以及回水管。各回水管設(shè)有一個(gè)切斷閥。如圖3。

圖3 北循環(huán)水場(chǎng)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(dú)立運(yùn)行工藝流程模式的優(yōu)越性，于2012年5－6月份，對(duì)南水場(chǎng)實(shí)施了塔底集水池分隔獨(dú)立運(yùn)行工藝技術(shù)改造工程。

3 運(yùn)行效果

由于南、北循環(huán)水場(chǎng)屬于大型集中型水場(chǎng)，分別供給全廠11、14套裝置生產(chǎn)用循環(huán)水，幾乎沒有停工的機(jī)會(huì)，而冷卻塔底集水池分隔獨(dú)立運(yùn)行工藝流程模式恰好解決了裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行和循環(huán)水場(chǎng)停運(yùn)檢修之間的矛盾。

(1) 單塔切除進(jìn)行池底清淤作業(yè)，減少系統(tǒng)污垢沉積，確保水處理劑緩蝕阻垢和殺菌效率，為水質(zhì)達(dá)標(biāo)工作創(chuàng)造條件。

北循環(huán)水場(chǎng)從2009年10月開始投入運(yùn)行，至今已3年時(shí)間，中間未經(jīng)過停工檢修。但是塔池清淤工作已進(jìn)行了30次，每個(gè)月進(jìn)行1次塔池清淤作業(yè)，池底基本不積存污泥，減少了池底污泥對(duì)水處理藥劑的吸附消耗和底泥內(nèi)微生物滋生，為北循環(huán)水場(chǎng)水質(zhì)達(dá)標(biāo)工作創(chuàng)造了較好的運(yùn)行環(huán)境。

(2) 單塔切除進(jìn)行水體置換操作，節(jié)約新鮮水。

循環(huán)水場(chǎng)為控制水質(zhì)，需對(duì)水場(chǎng)進(jìn)行不定期排污置換，此項(xiàng)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(bǔ)，置換速度較慢，且浪費(fèi)大量新鮮水。北循環(huán)水場(chǎng)新的塔池結(jié)構(gòu)開創(chuàng)了水場(chǎng)水體置換的新思路，本文采用單間塔切除后排空池內(nèi)污水，再補(bǔ)入新鮮水循環(huán)入系統(tǒng)后，再切除另一間塔排污，如此循環(huán)。此種方式每次置換可節(jié)約新鮮水5 000 t，2008年以來共計(jì)節(jié)約新鮮水50萬t。

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

2012年2月，發(fā)現(xiàn)在一單元回水塔池中出現(xiàn)了細(xì)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(xiàn)了水冷器泄漏，并根據(jù)泄漏蠟粒的狀態(tài)將泄漏源鎖定至常減壓裝置的減三水冷器，并在4 h內(nèi)查到了漏點(diǎn)。

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

4 結(jié)束語

2年來的實(shí)踐證明，在大型集中循環(huán)水場(chǎng)的運(yùn)行管理中，塔池分隔獨(dú)立運(yùn)行工藝優(yōu)于原有一體式塔池運(yùn)行工藝，不僅使循環(huán)水場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了不停工狀態(tài)下的塔維修、塔池底清淤作業(yè)，大大提高了循環(huán)水場(chǎng)在泄漏狀態(tài)下的水質(zhì)處理的工作效率，為水質(zhì)達(dá)標(biāo)工作創(chuàng)造了良好的運(yùn)行環(huán)境，且?guī)砹嗣黠@的節(jié)水效果。

［1］嚴(yán)熙世，范瑾初．給水工程[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004．

［2］周本省．工業(yè)水處理技術(shù)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003．