淡化海水在炼厂化学水装置中的综合应用

彭良辉

摘要：某石油炼制企业原新鲜水为市政自来水，2016年引入淡化海水，部分代替自来水。由于淡化海水相比自来水杂质含量低，企业对淡化海水进行了综合应用，节水效果明显。本文论述了该企业引入淡化海水后，在化学水装置中的综合应用情况和面临的问题以及解决措施，为淡化海水在化学水装置中的应用提供了经验。

关键词：淡化海水 化学水装置 综合应用 节水

1 化学水装置简介

某石油炼制企业化学水装置建于1999年，采用多介质+活性炭+反渗透+混床的水处理工艺，设计最大生产能力为200t/h。

软化水装置建于1982年，采用钠离子交换工艺。

2 淡化海水品质

为企业直供的淡化海水，主要采用 “超滤+反渗透”工艺，电导率小于300 us/cm。

3 淡化海水的综合应用

应用过程中，在保证安全生产的前提下，逐步调整试验。经过4年多的摸索，主要优化措施如下：

3.1 停加絮凝剂

逐步降低预处理过滤器前聚合氯化铝的加注量，由2ppm分阶段降至停加。

3.2 停加阻垢剂

逐步降低反渗透前阻垢剂的加注量，由3ppm分阶段降至停加。

3.3 延长预处理过滤器的运行周期

将多介质和活性炭过滤器的运行周期从60小时分阶段延长至300小时，最后停运了活性炭过滤器。

节约了反洗用浓水、反吹用风、正洗用新鲜水，减少了反洗后的浓盐水外排量。

多介质过滤器反洗用水100吨/次、用风35立方米/次;活性炭过滤器反洗用水250吨/次、用风35 立方米/次。

3.4 反渗透综合优化

3.4.1 逐步提高反渗透的制水比，由75%分阶段提至90%。提高了反渗透的运行效率，降低了浓盐水的排放量。

3.4.2 低压冲洗由24小时一次逐步延长至72小时一次。

3.4.3 化学清洗周期由1个月延长至3个月，减少了化学清洗的水耗和清洗剂消耗，减轻了对反渗透膜的酸碱损伤。

3.4.4 优化反渗透泵运行：每台泵设计流量为85t/h，运行自来水时，每套反渗透的进水量为67t/h，运行淡化海水时进水量为55t/h。同时运行三套总进水量为165t/h，而两台高压泵的额定流量之和是170t/h，能满足三套反渗透运行需要，比之前用自来水时运行三套反渗透必须开三台高压泵少开一台高压泵。

3.5 混床综合优化

因淡化海水离子含量低，反渗透产水离子含量也低，所以混床周期制水量得到提高，从5000吨提高至15000吨。减少了再生用水、酸、碱、风，减少了外排中和水，节省人工，减少环境污染。

再生剂消耗由0.6立方米/次降低为0.4立方米/次。

再生用水量由60 吨/次降低为50吨/次。

正洗水量由30吨/次降低为20吨/次。

中和水排放量由100吨/次降低为80吨/次。

3.6 直供软化水管网，省去软化水处理工艺

淡化海水水质达到软化水标准，直接进入软化水系统。节约了钠罐再生用盐及自耗水量。

再生一次时间30分钟，盐水浓度5-8%，每月节约工业盐约12吨。

反洗30分钟50吨/小时，正洗30分钟50吨/小时，钠罐运行周期约4天。

3.7 浓水送至循环水场作为补充水，减少新鲜水使用

3.8 浓水送至催化烟气脱硫脱硝装置，减少新鲜水使用

3.9 总体效益估算

除盐水站每月产水100000吨，软化水站每月23000吨。通过以上优化措施，月效益估算：综合节约费用24.6万元。其中，节约药剂费用2.17万元，新鲜水17180吨，浓水17700吨（回用至循环水和脱硫脱硝，优化循环水用水结构，代替脱硫脱硝部分新鲜水，节约新鲜水使用），电14400千瓦时，净化风3696立方米。另外，还减轻了设备的磨损，降低了人工劳动强度，减少了加注酸碱时的安全风险。

4 应用淡化海水存在的问题及对策

4.1 水站入口水质比淡化水供出差

改为淡化海水后，发现水站入口进水浑浊、发黄、含铁离子，不经过多介质和活性炭过滤达不到反渗透进水要求。

原因：使用淡化水前，长期使用自来水的管道和设备内存在大量水垢。淡化海水低碱度（<10 mg/L），低含盐量（TDS 的质量浓度20～500 mg/L），管垢严重不饱和。当淡化海水进入管网时会打破管网中水与管垢的平衡，加速管垢的溶解，同时在溶解氧的作用下腐蚀管壁。

对策：针对该问题，进行了系统管网改造，将淡化水流程中的碳钢管线全部改造成AGR（丙烯酸共聚聚氯乙烯）管线，实现了停运多介质和活性炭过滤器，淡化海水直供反渗透。

4.2 水源切换时，携带杂质

自来水与淡化海水相互切换时，管网静置后投用，特别是自来水管网，含有大量杂质。

对策：引入装置前，进行彻底的管网冲洗，以免对运行设备造成污染。

4.3 系统管网泄漏

经过长期运行，发现软化水系统管网泄漏现象增多。

原因：企业原软化水系统管网均为普通碳钢管线，改为淡化海水连续运行后，由于淡化水有较强的腐蚀性，管线泄漏现象增多，特别是流速较低的终端，出水明显携带铁锈，呈现土黄色。

对策：将软化水管网进行更新改造。

4.4 水源切换时，可能发生误操作

引进淡化水并将管线改为AGR材质后，除盐水站的新鲜水切换过程可能发生误操作，带来生产隐患。

对策：制定切换方案，并做好培训学习。

5 结论

綜上所述，相比于自来水，淡化海水应用在炼厂化学水装置中，节能降耗减排效果显著，并且可以大幅降低工作量。

随着淡水资源的不断匮乏和海水淡化技术的进一步提高，淡化海水将具有更为广阔的应用前景。特别是沿海石油炼制企业和其它工业企业，将会更多选择应用淡化海水。在使用过程中，同样会面临类似的各项问题。本文结合4年多的连续运行管理经验，对淡化海水在炼油企业化学水系统中的应用进行了系统的探讨与总结，以期能够为更大范围的淡化海水应用做好铺垫和试验。

参考文献

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