我國煉油業務節水型企業建設問題及對策研究

于型偉 李向進 龔燕 劉富余 楊樹林 （中國石油規劃總院）

我國煉油業務節水型企業建設問題及對策研究

于型偉 李向進 龔燕 劉富余 楊樹林 （中國石油規劃總院）

近年來國家對節水工作提出了較高要求，特別是提出了節水型企業建設的目標，石油煉制行業面臨較大的節水減排壓力。國內關于石油煉制行業在節水型企業建設方面的研究報道較少。對照國家要求，分析了節水型企業建設的依據，并重點研究了國內煉油企業在軟化水、除鹽水制取系數等用水指標方面存在的主要問題。針對這些問題，提出了對策及建議，為國內更多煉油企業達到節水型企業要求提供了有力支持。

石油煉制；節水型企業；用水指標；對策

引言

面對嚴峻的水資源形勢，近年來國家先后提出了一系列嚴格的控制指標和考核政策，加大了對節水的管理力度。“十二五”期間國家相繼發布了一系列相關的政策文件和標準，對節水工作提出了較高的要求。2012年1月12日，國務院發布了《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》（國發[2012]3號），要求嚴格控制用水總量，全面提高用水效率，嚴格控制入河湖排污總量，并提出到2015年全國用水總量控制在6350×108 m3以內，萬元工業增加值用水量比2010年下降30%以上等目標。同年9月12日，工業和信息化部等三部委聯合發布了《關于深入推進節水型企業建設工作的通知》（工信部聯節[2012]431號），要求2015年底前石油煉制行業全部企業達到節水型企業標準，并形成節水型企業建設長效機制。石油煉制行業面臨較大的節水減排壓力。

目前，關于石油煉制行業在節水型企業建設方面的研究報道較少。本研究首先分析了節水型企業建設的要求，然后對我國石油煉制行業在節水型企業建設方面存在的問題進行了分析，最后提出了對策建議。

1 煉油業務節水型企業建設依據分析

根據工信部等3部委聯合發布的《關于深入推進節水型企業建設工作的通知》（工信部聯節[2012] 431號）要求，目前煉油業務節水型企業評價的標準主要依據GB/T 26926—2011《節水型企業石油煉制行業》要求執行。該標準由中國石化工程建設公司、中國標準化研究院以及中國石油煉油與化工分公司3家單位聯合起草，于2011年9月29日發布，2012年3月1日起正式實施。標準對節水型企業評價指標體系進行了詳細說明，即若達到節水型企業要求，需滿足基本要求、管理考核指標和技術考核指標3方面要求，具體如下。

1.1基本要求

若達到節水型企業，首先要滿足節水型企業基本要求的各項條件，共11項，詳見表1。

1.2管理考核指標

節水型企業管理考核指標包括管理制度、管理結構和人員、管網（設備）管理、水計量配備和管理、水平衡測試、生產工藝和設備、節水宣傳7個方面，按照節水型企業管理評價要求進行評價，得分在48分以上（含48分，滿分60分）的企業達到節水型企業管理考核指標的要求，管理考核指標計分方法見表2。

1.3技術考核指標

技術考核指標包括加工噸原（料）油取水量、水重復利用率、濃縮倍數、用水綜合漏失率等9項指標，節水型企業需符合各項技術指標考核要求，詳見表3。

表1 節水型企業基本要求

表2 節水型企業管理考核指標及要求

表3 節水型企業管理考核指標及要求

2 煉油業務節水型企業建設問題分析

對照煉油業務節水型企業建設的要求，在基本要求和管理考核指標方面，國內大型煉油企業一般均可達到相關要求。如，早在“十五”期間，中國石化就設立了節水辦公室，對集團公司的節水工作實施統一協調，綜合管理，集團公司每年都會召開節水的相關工作會議，對節水工作進行相關部署。在節水管理方面，中國石化在其下屬的企業中開展相關的節水工作，先后制定了《工業水管理制度》和《工業水平衡測試導則》，為節水工作的開展提供指導；中國石油各煉化企業也制定了用水管理制度，建立了較為合理的節水管理組織機構，設立了專職節水管理人員，責任分工較為明確。目前，存在問題較突出的主要集中在用水考核指標方面。由于加工噸原（料）油取水量、加工噸原（料）油排水量和重復利用率3個用水指標與其余用水指標密切相關，因此，以下重點對軟化水、除鹽水制取系數等用水指標展開分析。

2.1軟化水、除鹽水制取系數

軟化水、除鹽水制取系數為制軟化水、除鹽水取水量與軟化水、除鹽水產水量的比值[1]。節水型企業要求煉油業務軟化水、除鹽水制取系數應小于或等于1.10。因此，若降低制取系數進而達到國家要求，一方面應減少制水裝置的取水量，另一方面應盡量提高制水裝置出水量，而這2方面均與進水水質、采用的制水工藝技術等密切相關。

從進水水質來看，我國地處西北、東北的煉化企業進水水質一般較差，存在硬度、堿度、電導率高等問題，水質差，增加了制水的難度；因此，這些企業軟化水、除鹽水制取系數一般都偏高。如，中國石油寧夏石化煉油廠制水裝置采用黃河水作水源后，發現進水的濁度、氨氮、鐵離子、氯離子等指標超高，造成制水裝置設備污堵、產水量低、制取系數偏高[1]。

從制水工藝技術來看，國內煉化企業采用的制水技術主要包括離子交換、反滲透和電脫鹽等[2]，大多數企業還是采用傳統的離子交換工藝。離子交換工藝具有基礎投資小、工藝技術成熟等優點，但同時也存在操作運行復雜、運行費用較高、酸堿廢液污染等難以解決的問題。特別是國內一些煉化企業制水系統建設時間久遠，有的已運行20多年甚至更長時間，制水設備較為陳舊、工藝水平相對不高，這極大影響了制取系數的降低。

2.2用水綜合漏失率

用水綜合漏失率為一定計量時間內企業的漏失水量與取水量的比值[3]。節水型企業要求煉油業務用水綜合漏失率應小于或等于7%。因此，若降低用水綜合漏失率進而達到國家要求，必須減少企業的漏失水量，一般采取對各種管道進行測漏堵漏、防腐改造及管道腐蝕預防等工作。

國外煉化企業對此十分重視，在建設或改造時，就采用高質量耐腐蝕管材并配合應用陰極保護與防腐涂層相結合的方法，提高了管道防腐水平。同時，國外企業已應用先進的封堵水管細微裂縫或小孔技術，并配合先進的管網測漏技術，進一步降低水管網漏損。國內煉化企業在這方面也做了大量工作，但由于部分煉廠建造時間較早，有的煉廠建造于上世紀30年代甚至更早，煉廠管網老化問題較為嚴重。由于管道的老化，即使通過測漏技術檢測到漏點，然后通過更換部分管道來更換，也只能是短時間內起到降低漏損量的目的，不能徹底根除水管網漏損的問題。

2.3含硫污水汽提凈化水回用率

含硫污水汽提凈化水回用率為在一定計量時間內凈化水回用于生產裝置和串級使用的水量與產生的凈化水水量的比值[1]。節水型企業要求煉油業務含硫污水汽提凈化水回用率應大于或等于60%。因此，若提高含硫污水汽提凈化水回用率進而達到國家要求，需提高凈化水回用量。

汽提后的凈化水通常可回用于常減壓裝置電脫鹽注水、常減壓裝置塔頂注水、催化裝置氣壓機出口富氣洗滌用水、加氫裝置反應產物進空冷前注水等[4]。近年來國內煉化企業積極對凈化水進行回用，有效降低了新水消耗。但企業在應用凈化水過程中也存在以下問題：凈化水水質較差，限制了凈化水回用量。如，部分企業凈化水中可能含有一些焦粉，影響了工藝裝置的使用量；國內某煉油廠常減壓裝置電脫鹽使用凈化水后，造成軍用航煤質量波動，因此，當生產軍用航煤時暫停使用凈化水，降低了凈化水回用率。部分企業含硫污水汽提凈化水僅回用了少部分，大部分凈化水排入污水處理場，回用途徑有待進一步擴展。

2.4循環水濃縮倍數

循環水濃縮倍數為間接循環水冷卻水實測鉀離子濃度與補充水實測鉀離子濃度的比值[1]。濃縮倍數是控制循環水系統運行的一項重要指標，適當合理地提高循環水的濃縮倍數，可減少補充水量，節約藥劑，降低運行成本；同時還可減少排污水量，減輕對環境的污染，達到節水減排的目的。節水型企業要求煉油業務循環水濃縮倍數應大于或等于4.0（污水回用循環水補水量/循環水總補水量）。由于在環境溫度和循環水量一定的條件下，循環水濃縮倍數與冷卻塔進出水溫差成正比。與排污損失量、風吹損失量、滲漏損失量成反比，因此，若提高循環水濃縮倍數進而達到國家要求，一方面應提高冷卻塔進出水溫差，另一方面需減少排污損失、風吹損失和滲漏損失。

循環水用水通常占煉油廠新水用量的三分之一左右，因此，通過提高循環水濃縮倍數實現循環水系統的節水一直是國內煉化企業節水工作的重點。國內一些煉化企業通過改造冷卻塔及塔內件（填料等）、研發及應用新型水處理藥劑、采用高效旁濾器、安裝高效收水器等手段提高循環水濃縮倍數，較好的企業濃縮倍數可超過4。但仍有一些企業濃縮倍數較低，存在的問題有：循環水系統熱負荷小，使得冷卻塔進出水溫差較低，如，國內某煉油廠二循系統冷卻塔進出水溫差僅在4.0℃左右，導致濃縮倍數較低；循環水硬件設施不完善，有的煉油廠沒有旁濾或旁濾設施已報廢；還存在循環水直排現象。

2.5蒸汽冷凝水回收率

由于凝結水水質較好且熱量較高，因此，凝結水回收能夠同時達到節能、節水的目的，一直是煉化企業節水優化工作的重點。蒸汽冷凝水回收率為蒸汽冷凝水回用量與產汽量的比值。節水型企業要求煉油業務蒸汽冷凝水回收率應大于或等于60%。因此，若提高蒸汽冷凝水回收率進而達到國家要求，應提高蒸汽冷凝水回用量。

國外煉化企業對蒸汽凝結水回收相當重視，在凝結水回收方面研究較早，凝結水回收率已超過85%。國內在凝結水回收方面的研究起步較晚，長期以來采用開式回收技術，一般會造成凝結水中蘊含的30%～80%熱量損失以及大量的乏氣放空。“十一五”以來凝結水閉式回收技術的研究在國內得到了快速發展，目前正逐漸取代傳統的開式回收技術，在國內煉化企業得到推廣應用。國內大部分煉化企業蒸汽冷凝水回收率都可超過60%，少數企業可超過80%。如，2011年中海油中捷石化蒸汽冷凝水回收率就已達到82.6%[5]。一些企業蒸汽冷凝水回收率較低，存在的問題如下：凝結水回收管網設計不合理，運行過程中存在凝結水逆流、背壓難于輸送、管線水擊等問題，導致凝結水無法全部有效回收；未設置凝結水精制處理系統或采用的技術處理效果差，影響了凝結水的進一步回用。如，國內某煉油廠凝結水未作精制處理，水中的鐵離子、油存在超標現象，在含油量較高時全部排放到污水系統中；國內某煉油廠凝結水系統陶瓷膜除油除鐵裝置進水溫度低時，凝結水通過率差，使產水能力不足，影響了凝結水回用率。

2.6污水回用率

污水回用率為在一定的計量時間內，污水回用量與向外環境排放污水量加上污水回用量的比值。節水型企業要求煉油業務污水回用率應大于或等于50%。因此，若提高污水回用率進而達到國家要求，應提高污水的回用量。

目前，國內大多數煉化企業均建立了污水回用系統，采用的污水回用技術路線主要分為兩類：第一類是對污水進行適度處理后，直接回用到循環水系統等對水質要求不太高的用水點，這種回用方式的特點是污水處理的固定資產投資較小、運行費用低，項目實施相對容易；第二類是對污水進行深度處理后，使回用污水的水質達到化學水指標，回用到鍋爐以及其他工藝用水，這種回用方式的主要特點是污水深度處理的工藝路線復雜、固定資產投資較大、處理費用較高。國內很多先進煉化企業污水回用率均可超過50%。如，中國海油大榭石化2010年啟動超濾+反滲透+臭氧催化氧化的污水深度處理回用項目，2011年污水回用率達到75%[6]；中國石化某企業采用殺菌+過濾+水處理工藝，使工業污水回用規模達到600 t/h，污水回用率超過90%；中國石油長慶石化采用超濾、反滲透、陶瓷超濾膜等新技術處理污水，污水回用率可超過78.5%[7]。然而，國內一些煉油企業污水回用率偏低，存在的問題有：原污水回用系統處理能力不足，需擴能或增設新的處理系統；由于污水處理系統的產水水質達不到回用水標準，限制了回用量；由于污水處理成本較高，且新水水價較便宜，因此污水未回用或回用量較小。

3 對策及建議

為使國內更多煉油企業達到節水型企業的要求，針對用水指標等方面存在的主要問題，提出以下對策及建議。

1）優化制水系統進水水質、更換高通量的反滲透膜、回收利用制水過程中產生的廢水、改造落后的制水設備等措施，降低軟化水、除鹽水制取系數。對地下水管網進行改造、管道防腐及舊管道更新、實施廠區水管網上架等，降低用水綜合漏失率。通過加大凈化水回用量、提高凈化水水質等，提高含硫污水汽提凈化水回用率。優化循環水的取熱負荷、更換泄漏水線、改造旁濾設施和涼水塔填料、選用優良藥劑改善循環水水質、回收直排水等，提高循環水濃縮倍數。改造凝結水回收管網、設置精制處理系統等，提高蒸汽冷凝水回收率。對污水回用裝置進行擴能改造、應用污水回用新技術等，提高污水回用率。

2）落實目標責任，嚴格監督考核。加強用水的精細化管理，將各項節水指標納入業績考核，分年度落實指標，逐級跟蹤考核；加大對重點用水單位的監察力度；強化節水獎罰，對于完成指標的單位和個人給予表彰，未完成指標的進行問責。

3）加大節水項目的投資力度。由于節水項目大多存在回收期較長等問題，經濟效益較差，因此，節水項目往往不是國內煉化企業投資的重點。但從節水型企業建設的角度看，這些節水項目為企業達到節水型企業要求提供了重要保障；因此，應充分利用有效資金，加大對用水問題突出企業的投資力度，重點解決企業用水方面存在的共性問題，有效提升企業用水指標，同時強化節水項目的責任管理，并對節水項目的實施效果進行跟蹤。

4）加強企業水平衡測試工作。水平衡測試是企業加強用水科學管理、最大限度節約用水和合理

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.04.001

于型偉，工程師，2011年畢業于天津大學化工學院，從事煉化節能節水管理及技術研究工作，E-mail：yuxingwei@petrochina. com.cn，地址：北京市海淀區志新西路3號，100083。