電脫鹽注水流程節(jié)能改造

(中石化洛陽(yáng)分公司，河南洛陽(yáng)，471012)

1 項(xiàng)目背景

洛陽(yáng)分公司800萬(wàn)噸/年常減壓裝置的主流程電脫鹽系統(tǒng)為三級(jí)串聯(lián)設(shè)置(電脫鹽罐容量及變壓器形式見(jiàn)表1所示)，各級(jí)注水均使用污水汽提裝置所產(chǎn)凈化水(其電脫鹽流程簡(jiǎn)圖如圖1所示)。2018年1月，常減壓裝置加工量約為17000t/d，依據(jù)公司標(biāo)準(zhǔn)各級(jí)電脫鹽注水量控制范圍為2-8wt%，即三級(jí)注水總量應(yīng)控制在42-170t/h。因污水汽提裝置加工負(fù)荷受限，凈化水來(lái)量不足時(shí)，或電脫鹽裝置脫鹽效果不佳時(shí)，需使用除鹽水進(jìn)行補(bǔ)充。在目前的生產(chǎn)模式下，首先，因補(bǔ)充除鹽水，造成較大經(jīng)濟(jì)效益損失；其次，含鹽污水產(chǎn)量較高，給下游污水處理裝置帶來(lái)較大的加工負(fù)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(fèi)。

表1 電脫鹽規(guī)格及操作參數(shù)

前期通過(guò)對(duì)凈化水和電脫鹽各級(jí)切水鹽含量進(jìn)行化驗(yàn)分析(見(jiàn)表2)，三級(jí)電脫鹽切水水質(zhì)較好。因此若可以將三級(jí)切水回注至一級(jí)，不僅可以節(jié)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(wèn)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(jí)切水調(diào)節(jié)閥前，引出管線，經(jīng)過(guò)泵P1025A加壓后，連接至V1002A入口，使三級(jí)切水具備回注一級(jí)的流程。

圖2 電脫鹽三級(jí)回注一級(jí)改造流程圖

3 實(shí)施效果

3.1 參數(shù)變化

2019年1月8日，對(duì)電脫鹽三級(jí)切水回注一級(jí)項(xiàng)目流程優(yōu)化施工完畢，9日對(duì)其進(jìn)行投用。如表3所示，通過(guò)投用該流程，電脫鹽各級(jí)罐內(nèi)溫度均有不同程度的升高。初餾塔進(jìn)料溫度提高10.1℃，換熱終溫提高4.6℃?？梢员砻鳎?jí)切水的熱量得到回收，提高了能量利用率，取得了一定優(yōu)化效果。

表3 新流程投用前后操作參數(shù)的對(duì)比

3.2 項(xiàng)目改造后的效果

(1)污水汽提裝置所產(chǎn)凈化水進(jìn)裝置的來(lái)水溫度約為50℃，由圖1所示，該凈化水經(jīng)與電脫鹽切水在換熱器E1030中進(jìn)行換熱后注入電脫鹽系統(tǒng)，最終變?yōu)殡娒擕}切水。電脫鹽罐內(nèi)溫度約為130℃，其切水經(jīng)過(guò)E1030換熱后溫度約為80℃，再經(jīng)過(guò)冷卻后排出。在凈化水整個(gè)注入到切出的過(guò)程中，一級(jí)注水從系統(tǒng)內(nèi)帶出的熱量即為該部分凈化水由80℃到50℃的熱量差值。

當(dāng)電脫鹽三級(jí)切水回注一級(jí)后，該部分熱量可以被回收。按加工量18000t/d計(jì)，將該部分熱量轉(zhuǎn)換為加熱爐燃料氣熱值后，每小時(shí)可節(jié)約燃料氣約0.086t。按每噸燃料氣3200元，每年運(yùn)行8400小時(shí)計(jì)算，每年可節(jié)約燃料成本約231.2萬(wàn)元。

(2)三級(jí)電脫鹽切水回注一級(jí)后，每小時(shí)減少可排放含鹽污水25t/h。按每噸污水處理費(fèi)用8.5元，每年運(yùn)行8400小時(shí)計(jì)算，每年可節(jié)約污水處理成本178.5萬(wàn)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(wú)需補(bǔ)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(fèi)用為8.9元計(jì)，每噸凈化水費(fèi)用為1.17元計(jì)，則每年可節(jié)約補(bǔ)充除鹽水成本約58.4萬(wàn)元。

(4)因該流程的投用需增開(kāi)泵P1025A，其電機(jī)功率為18.5kW，每年運(yùn)行8400小時(shí)，電費(fèi)以0.6元/度計(jì)算，每年需增加電耗約為9.3萬(wàn)元。

以上4項(xiàng)合計(jì)每年可以節(jié)約成本共計(jì)458.8萬(wàn)元，并且近期加工量提高至19000t/d，以及今后加工量的繼續(xù)提高，將進(jìn)一步凸顯該項(xiàng)目節(jié)能降耗的優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)論

4.1 現(xiàn)存問(wèn)題

(1)若電脫鹽罐乳化，嚴(yán)重時(shí)乳化液切回至電脫鹽一級(jí)罐，電脫鹽罐的乳化將造成惡性循環(huán)。因而在電脫鹽罐內(nèi)發(fā)生乳化時(shí)，要嚴(yán)格控制電脫鹽界位，及時(shí)調(diào)整參數(shù)降低乳化程度，防止乳化液帶入至三級(jí)罐。

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

4.2 效果

經(jīng)過(guò)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(jié)約顯著。同時(shí)，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。