芳烴抽提裝置含油污水的減量化實踐

李林

（中國石化長嶺分公司，湖南岳陽 414012）

長嶺分公司芳烴抽提精餾裝置以四甘醇為抽提溶劑，采用抽提—抽提蒸餾—汽提—抽余油水洗—溶劑再生的五塔流程，設(shè)計能力為25萬t/a。裝置以重整生成油為原料，主要產(chǎn)品有苯、甲苯、二甲苯、石油醚Ⅱ、石油醚Ⅲ等。與之配套的四垅罐區(qū)，主要用于石腦油、抽提原料、混合芳烴、非芳、芳烴等原料、中間原料及產(chǎn)品的儲存、靜置脫水等。芳烴抽提精餾裝置與四垅罐區(qū)使用同一含油污水系統(tǒng)，因裝置老舊，管線腐蝕、機泵泄漏頻繁等問題，導(dǎo)致含油污水含油量不合格頻次高，尤其是苯含量長時間超高標(biāo)排放，環(huán)保達標(biāo)困難。

1 含油污水系統(tǒng)運行存在的問題

芳烴抽提精餾裝置含油污水系統(tǒng)主要回收芳烴抽提精餾裝置和四壟罐區(qū)含油污水，其中四壟罐區(qū)主要是重整原料罐V408~V411經(jīng)過自動脫水器排出的含硫污水[1-2]。按照2019年污染物排放限值標(biāo)準(zhǔn)，芳烴抽提精餾裝置外排含油污水含油量≯80 mg/L、苯含量≯30 mg/L。但在2013—2019年，芳烴抽提精餾裝置外排含油污水中油含量、苯含量不合格頻次高，如圖1、2所示。

從圖1、2可以看出，2015年之前，含油污水中含油量不合格頻次多，甚至出現(xiàn)超國控指標(biāo)值5倍以上；含油污水苯含量在2017、2018年合格率低，最高時到達131 mg/L，超標(biāo)4倍。隨著環(huán)保越來越嚴(yán)格，各項污染物排放限值標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)苛，如何保證芳烴抽提精餾裝置含油污水系統(tǒng)含油量、苯含量合格達標(biāo)，成了裝置綠色企業(yè)創(chuàng)建達標(biāo)亟待解決的難題。

圖1 2013—2014年芳烴抽提精餾裝置含油污水含油量

圖2 2015—2018年芳烴抽提精餾裝置含油污水苯含量

2 含油污水系統(tǒng)環(huán)保指標(biāo)不合格原因分析

芳烴抽提精餾裝置含油污水含油量、苯含量長期不合格，主要有以下幾方面原因。

2.1 裝置老舊，泄漏率高

芳烴抽提精餾裝置已運行近50年，大部分設(shè)備管線超期服役，閥門老舊、密封失效等，導(dǎo)致設(shè)備泄漏率高，介質(zhì)流入含油污水系統(tǒng)，若不及時回收泄漏的油品，很容易導(dǎo)致含油污水含油量超標(biāo)。

在此期間，裝置進行了多次改造擴能，但含油污水系統(tǒng)埋地管線未進行更新，管線存在腐蝕泄漏現(xiàn)象。加上四壟管區(qū)重整原料罐含硫污水腐蝕性強，加大了對含油污水系統(tǒng)管線的腐蝕速率。另外，因石腦油原料罐需連續(xù)脫水，一旦罐區(qū)含油污水井管線不能有效疏通，將會導(dǎo)致含硫污水流到總排水溝內(nèi)，引起邊溝水含油量不合格，造成環(huán)保事故。2018年以前芳烴抽提精餾裝置邊溝水含油量如圖3所示。

從圖3可知，按照2020年邊溝水含油量≯5 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)，2013—2017年邊溝水不合格率達8.06%。

圖3 2013—2017年芳烴抽提精餾裝置邊溝水含油量

2.2 含油污水井設(shè)置不合理

含油污水井設(shè)計量小，無法滿足現(xiàn)有環(huán)保要求。特別是重整裝置擴能后，四壟罐區(qū)擴建了原料罐，含硫污水排放量比原來增加了5倍，造成含油污水量過大，現(xiàn)有的含油污水井不能起到有效的隔離效果。特別是在四壟罐區(qū)各儲罐需清罐退油時，大量含油污水直接排放至含油污水系統(tǒng)，大大超過了現(xiàn)有含油污水系統(tǒng)負荷，甚至對下游的污水處理系統(tǒng)造成一定的沖擊。

2.3 裝置內(nèi)高含苯水排至含油污水系統(tǒng)

芳烴抽提精餾裝置的主原料是含有苯的混合芳烴[3]，主要產(chǎn)品有苯、甲苯、二甲苯、溶劑油。苯是一類致癌毒性物質(zhì)，微量的泄漏就可能導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)境中苯濃度嚴(yán)重超標(biāo)，嚴(yán)重影響員工健康?，F(xiàn)場環(huán)境中苯濃度超標(biāo)的原因有罐區(qū)V803脫水帶芳烴、含苯精餾地下罐管線腐蝕泄漏、苯塔回流罐V306界位水含苯，自動脫水器使用年限較久，油水分離效果變差，導(dǎo)致脫水中含有大量苯。

3 整改措施

3.1 改進含油污水井

針對含油污水井設(shè)計不合理的情況，全面改造升級現(xiàn)有的含油污水井。新增一個含油污水井、并增加一個含油污水抽油泵，可以將含油污水井中油直接送至芳烴抽提精餾裝置地下罐，減少了系統(tǒng)含油量的同時減少了員工的勞動強度。增加含油污水井直接排地下罐流程，減少下游含油污水井的壓力。

3.2 優(yōu)化高含苯水后路流程

由于自動脫水器的問題，苯塔回流罐V306的水含有大量的苯，直接排往含油污水系統(tǒng)，易造成生產(chǎn)現(xiàn)場的苯濃度高。通過將V306脫水后路改進汽提水罐V304回收利用，解決了含苯水后路的問題。將V306的含苯污水回收至汽提水罐V304利用的同時，更新了V306自動脫水器、增加界位遠程指示、完善自動控制脫水流程、更換埋地管線。

針對精餾地下罐管線泄漏、V803脫水帶芳烴的問題，2017年更新精餾地下罐，V803脫水改進輕污油，消除了高含苯水進含油污水系統(tǒng)。

3.3 密閉回收四壟罐區(qū)含硫污水

四壟原料罐沉降水中含硫化氫及微量溶解油，直接敞口脫往含油污水系統(tǒng)不僅不符合環(huán)保要求，而且存在較大安全隱患；且污水處理廠無法有效處理含硫污水，存在總排污口分析不合格的可能。針對含硫污水存在的問題，提出了將四壟原料罐脫水口全部回收儲存，然后送至加氫污水氣提裝置處理的總體解決思路。

利用四隴罐區(qū)地勢特點，各原料罐脫水器由敞口去含油污水井改為密閉進含硫污水罐。在地勢低處建一個含硫污水罐V807用于收集原料罐自動脫水器來的沉降水，利舊V804/5作為V807的水封罐，防止V807中的硫化氫逸至大氣造成環(huán)境污染，同時可始終保持V807處于低壓、密封狀態(tài)，防止各原料罐脫水管線產(chǎn)生氣阻。收集后的含硫污水經(jīng)泵P811加壓后送至污水汽提裝置，同時增加去輕污油系統(tǒng)流程，利于四壟罐區(qū)清罐時污油的回收。含硫污水密閉回收系統(tǒng)流程如圖4所示。

圖4 含硫污水密閉回收系統(tǒng)流程

4 改造效果

經(jīng)過近幾年對芳烴抽提裝置含油污水系統(tǒng)的治理，先后完成了芳烴抽提精餾裝置含油污水井、高含苯水回收流程的改造，含油污水含油量、含苯量下降明顯，見圖5。2020年，除了1月因含油污水抽油泵故障導(dǎo)致含油量（2020年指標(biāo)≯80 mg/L）偏高，其他時間段均在10 mg/L以下；含油污水苯含量見圖6，2020年均在1 mg/L以下（2020年指標(biāo)≯8 mg/L）。含苯污水經(jīng)V304回用后，減少了V304頻繁補軟化水量，同時可減少含油污水排放量約0.15 t/h，每年可實現(xiàn)含苯污水減排約1 314 t。

圖5 2020年芳烴抽提進料裝置含油污水含油量

圖6 2020年芳烴抽提進料裝置含油污水苯含量

2019年年底完成含硫污水密閉回收系統(tǒng)的改造，對比含硫污水密閉回收系統(tǒng)投用前后含油污水硫含量（見圖7），發(fā)現(xiàn)密閉回收系統(tǒng)投用后，含油污水中硫化物一直處于低位。通過控制含油污水罐V807開泵送污水汽提裝置的頻次，實現(xiàn)往含油污水系統(tǒng)減排含硫污水1.21 t/h，每年實現(xiàn)含油污水減排約10 600 t。

圖7 四壟罐區(qū)含硫污水系統(tǒng)投用前后含油污水含硫量分析

5 結(jié)論

通過對芳烴抽提精餾裝置高苯水的回收利用，四壟罐區(qū)含硫污水密閉回收，含油污水系統(tǒng)改造等措施，使含油污水中含油量控制在10 mg/L以下、苯含量降低至1 mg/L以下、含油污水硫含量小于2 mg/L。每年實現(xiàn)含苯污水減排并回收約1 314 t（即抽提系統(tǒng)每年減少補軟化水1 314 t）、含油污水減排約10 600 t，按照軟化水9元/t及污水處理平均費用12.5元/t來計算，每年可節(jié)約費用20萬元。