淡化海水在煉廠化學水裝置中的綜合應用

彭良輝

摘要：某石油煉制企業原新鮮水為市政自來水，2016年引入淡化海水，部分代替自來水。由于淡化海水相比自來水雜質含量低，企業對淡化海水進行了綜合應用，節水效果明顯。本文論述了該企業引入淡化海水后，在化學水裝置中的綜合應用情況和面臨的問題以及解決措施，為淡化海水在化學水裝置中的應用提供了經驗。

關鍵詞：淡化海水?化學水裝置?綜合應用 節水

1?化學水裝置簡介

某石油煉制企業化學水裝置建于1999年，采用多介質+活性炭+反滲透+混床的水處理工藝，設計最大生產能力為200t/h。

軟化水裝置建于1982年，采用鈉離子交換工藝。

2?淡化海水品質

為企業直供的淡化海水，主要采用 “超濾+反滲透”工藝，電導率小于300 us/cm。

3?淡化海水的綜合應用

應用過程中，在保證安全生產的前提下，逐步調整試驗。經過4年多的摸索，主要優化措施如下：

3.1?停加絮凝劑

逐步降低預處理過濾器前聚合氯化鋁的加注量，由2ppm分階段降至停加。

3.2?停加阻垢劑

逐步降低反滲透前阻垢劑的加注量，由3ppm分階段降至停加。

3.3?延長預處理過濾器的運行周期

將多介質和活性炭過濾器的運行周期從60小時分階段延長至300小時，最后停運了活性炭過濾器。

節約了反洗用濃水、反吹用風、正洗用新鮮水，減少了反洗后的濃鹽水外排量。

多介質過濾器反洗用水100噸/次、用風35立方米/次;活性炭過濾器反洗用水250噸/次、用風35 立方米/次。

3.4?反滲透綜合優化

3.4.1?逐步提高反滲透的制水比，由75%分階段提至90%。提高了反滲透的運行效率，降低了濃鹽水的排放量。

3.4.2?低壓沖洗由24小時一次逐步延長至72小時一次。

3.4.3?化學清洗周期由1個月延長至3個月，減少了化學清洗的水耗和清洗劑消耗，減輕了對反滲透膜的酸堿損傷。

3.4.4?優化反滲透泵運行：每臺泵設計流量為85t/h，運行自來水時，每套反滲透的進水量為67t/h，運行淡化海水時進水量為55t/h。同時運行三套總進水量為165t/h，而兩臺高壓泵的額定流量之和是170t/h，能滿足三套反滲透運行需要，比之前用自來水時運行三套反滲透必須開三臺高壓泵少開一臺高壓泵。

3.5?混床綜合優化

因淡化海水離子含量低，反滲透產水離子含量也低，所以混床周期制水量得到提高，從5000噸提高至15000噸。減少了再生用水、酸、堿、風，減少了外排中和水，節省人工，減少環境污染。

再生劑消耗由0.6立方米/次降低為0.4立方米/次。

再生用水量由60 噸/次降低為50噸/次。

正洗水量由30噸/次降低為20噸/次。

中和水排放量由100噸/次降低為80噸/次。

3.6?直供軟化水管網，省去軟化水處理工藝

淡化海水水質達到軟化水標準，直接進入軟化水系統。節約了鈉罐再生用鹽及自耗水量。

再生一次時間30分鐘，鹽水濃度5-8%，每月節約工業鹽約12噸。

反洗30分鐘50噸/小時，正洗30分鐘50噸/小時，鈉罐運行周期約4天。

3.7?濃水送至循環水場作為補充水，減少新鮮水使用

3.8?濃水送至催化煙氣脫硫脫硝裝置，減少新鮮水使用

3.9?總體效益估算

除鹽水站每月產水100000噸，軟化水站每月23000噸。通過以上優化措施，月效益估算：綜合節約費用24.6萬元。其中，節約藥劑費用2.17萬元，新鮮水17180噸，濃水17700噸（回用至循環水和脫硫脫硝，優化循環水用水結構，代替脫硫脫硝部分新鮮水，節約新鮮水使用），電14400千瓦時，凈化風3696立方米。另外，還減輕了設備的磨損，降低了人工勞動強度，減少了加注酸堿時的安全風險。

4?應用淡化海水存在的問題及對策

4.1?水站入口水質比淡化水供出差

改為淡化海水后，發現水站入口進水渾濁、發黃、含鐵離子，不經過多介質和活性炭過濾達不到反滲透進水要求。

原因：使用淡化水前，長期使用自來水的管道和設備內存在大量水垢。淡化海水低堿度（<10 mg/L），低含鹽量（TDS 的質量濃度20～500 mg/L），管垢嚴重不飽和。當淡化海水進入管網時會打破管網中水與管垢的平衡，加速管垢的溶解，同時在溶解氧的作用下腐蝕管壁。

對策：針對該問題，進行了系統管網改造，將淡化水流程中的碳鋼管線全部改造成AGR（丙烯酸共聚聚氯乙烯）管線，實現了停運多介質和活性炭過濾器，淡化海水直供反滲透。

4.2?水源切換時，攜帶雜質

自來水與淡化海水相互切換時，管網靜置后投用，特別是自來水管網，含有大量雜質。

對策：引入裝置前，進行徹底的管網沖洗，以免對運行設備造成污染。

4.3?系統管網泄漏

經過長期運行，發現軟化水系統管網泄漏現象增多。

原因：企業原軟化水系統管網均為普通碳鋼管線，改為淡化海水連續運行后，由于淡化水有較強的腐蝕性，管線泄漏現象增多，特別是流速較低的終端，出水明顯攜帶鐵銹，呈現土黃色。

對策：將軟化水管網進行更新改造。

4.4?水源切換時，可能發生誤操作

引進淡化水并將管線改為AGR材質后，除鹽水站的新鮮水切換過程可能發生誤操作，帶來生產隱患。

對策：制定切換方案，并做好培訓學習。

5?結論

綜上所述，相比于自來水，淡化海水應用在煉廠化學水裝置中，節能降耗減排效果顯著，并且可以大幅降低工作量。

隨著淡水資源的不斷匱乏和海水淡化技術的進一步提高，淡化海水將具有更為廣闊的應用前景。特別是沿海石油煉制企業和其它工業企業，將會更多選擇應用淡化海水。在使用過程中，同樣會面臨類似的各項問題。本文結合4年多的連續運行管理經驗，對淡化海水在煉油企業化學水系統中的應用進行了系統的探討與總結，以期能夠為更大范圍的淡化海水應用做好鋪墊和試驗。

參考文獻

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