炼油系统源头节水优化项目设计方案.docx

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炼油系统源头节水优化项目设计方案

炼油系统源头节水优化项目设计方案

1总论

1.1.2.2建设单位概况

兰州石化分公司位于甘肃省兰州市西固区。

兰州北临祖国的母亲河——黄河，南靠第二座欧亚大陆桥——兰新铁路，连接陇海、包兰、兰成、兰青铁路干线，是西北、西南铁路和公路交通运输的枢纽，面对着全国东南西北广阔市场，市场开发空间潜力巨大。

兰州石化公司是中国石油天然气股份有限公司的地区分公司，是目前中国西部集炼油、化工和化肥生产为一体的最大的石化企业。

公司的前身——兰炼、兰化均是国家“一五”期间156项重点工程项目，历来以出产品、出技术、出人才、出经验著称，为国民经济发展和国防建设做出了重要贡献，被誉为新中国石化工业的“摇篮”，素有“共和国长子”之称。

兰州石化公司现有主要生产装置50余套，炼化工艺主体技术处于国内领先水平，能生产汽油、煤油、柴油、润滑油基础油、合成塑料、合成橡胶、化肥以及催化裂化催化剂等多品种、多牌号的石化产品，其炼油化工产品在国内外市场享有良好信誉。

公司形成了“以客户为中心的质量管理体系，以员工为中心的安全健康管理体系，以环境为中心的清洁生产体系，以财务为中心的内部控制体系，以思想道德为核心的企业文化体系”，通过了QHSE体系认证，为企业持续发展提供了强有力的管理支撑。

进入新世纪，兰州石化公司紧紧抓住西部大开发的战略机遇，坚持以先进文化为引领，依靠科技进步，强化企业管理，加快发展步伐，率先建成了西部第一个拥有1000万吨炼油、70万吨乙烯规模的大型炼油化工生产基地。

目前，公司总资产达235亿元，原油加工能力1050万吨/年，乙烯生产能力70万吨/年，下游聚烯烃产品生产能力113万吨/年，化肥生产能力52万吨/年，年销售收入近400亿元，企业规模能力、盈利能力、竞争能力和发展能力得到显著增强。

1.2编制依据和原则

1.2.1编制依据

1.2.1.1中国石油兰州石化公司规划处下发的设计任务委托书及水资源综合利用源头节水措施项目明细表（2008年1月）；

1.2.1.2《中国石油天然气股份有限公司炼油化工建设项目可行性研究报告编制规定》（2002年版）；

1.2.1.3《兰州石化公司油品储运厂源头节水措施项目》（项目建议书，2007年11月）；

1.2.1.4《兰州石化公司污水处理厂化工污水过滤处理回用》（项目建议书，2007年6月）；

1.2.1.5《兰州石化公司污水处理厂炼油污水处理部回用水管网》（项目建议书，2007年6月）；

1.2.1.6《中国石油兰州石化公司无阀滤池排污水回用工程》（项目建议书，2007年6月）；

1.2.1.7《中国石油兰州石化公司安装完善厂区水系统及节能管理计量仪表》（项目建议书，2007年2月）；

1.2.1.8中国石油兰州石化公司“常减压装置三塔顶水进两酸处理再利用”项目建议书（2007年12月）；

1.2.1.9中国石油兰州石化公司“生产污水回用水系统改造”项目建议书（2007年8月）；

1.2.1.10中国石油兰州石化公司“滤池排污回用水”项目建议书（2007年3月）；

1.2.1.11中国石油兰州石化公司“厂内回用水线更新”项目建议书（2008年1月）；

1.2.1.12中国石油兰州石化公司“生活生产污水终水回用”项目建议书（2008年1月）。

1.2.2编制原则

1.2.1认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，严格遵守并执行国家、地方和行业的有关法律、规范和标准。

1.2.2采用成熟可靠的技术，设计方案经济合理，保证项目实施后达到预期目的，满足用户要求。

1.2.3充分利用现有装置，发挥现有设备的能力，尽量节约投资，确保生产安全可靠。

1.2.4充分利用兰州石化公司污水厂原有回用水管网，对系统更新改造，提高污水回用率，降低新鲜水用量，从而节能降耗。

1.3研究范围及编制分工

本工程研究范围包括计量仪表完善、源头节水项目、炼油厂技措项目、污水回用项目等四部分内容，详见工程主项表（表1.3－1）。

工程主项表表1.3－1

序号

项目名称

所属单位

备注

计量仪表完善

1

炼油节水及能源管理计量仪表完善

计量部

源头节水项目

2

159、164栈桥冲洗水线改造完善

油品

储运厂

3

浴池由水池改为电喷淋

4

199泵房暖气改造

5

罐区冷凝水回收系统改造

炼油厂技措项目

6

常减压三塔顶水进两酸处理再利用

炼油厂

7

两酸装置V5508增加冷凝器

8

延迟焦化装置焦化系统放水线加过滤器

污水回用项目

9

炼油污水处理部回用水管网改造

污水

处理厂

10

化工污水过滤处理回用

11

生产污水、生活污水回用水系统改造

12

无阀滤池排污水回用

动力厂

13

厂内回用水线更新

14

生产污水终水回用

杂用水管

网改造

1.4项目背景及建设理由

1.4.1项目背景

为贯彻落实党的十六届五中、六中全会和《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》有关加强资源节约的精神，根据《中国石油天然气集团公司节能节水“十一五”发展计划》，积极开展节水工作。

要求各企业树立科学发展观，发展循环经济，强调保护环境和提高资源利用效率，实现资源多次使用和“三废”循环再利用，即循环经济的“减量化、再使用、再循环”原则。

为此，兰州石化公司积极响应中国石油的要求，积极开展节能节水工作，实施相关技术措施以减少水资源的用量，同时实现污水的回用，提高水资源综合利用的能力，最大能力实现源头节水和污水回用，逐步实现对黄河水系的“零排放”。

为实现这一目标，针对公司炼油化工业务，同时结合国内外水资源的利用情况，提出节水措施方案。

1.4.2项目建设理由

本项目的实施，可以较大限度地发掘企业节能潜力，做到水系统的循环利用、合理使用，尽可能使用回用水，从而达到节能减排的目的，为企业创造良好的经济效益，并具有很好的社会效益。

1.5主要研究结论

1.5.1通过污水回用、系统改造管网完善、增设计量仪表、暖气冷凝水回收系统改造等多项措施并举，在栈桥冲洗、公厕用水、办公楼厕所冲洗水、加药等方面尽量使用回用水，减少了生活饮用水及新鲜水的使用量，具有较好的经济效益和社会效益。

1.5.2工程总投资：

2627.80万元，投资构成如下：

工程费用：

2163.95万元

固定资产其他费用：

224.96万元

预备费：

238.89万元。

2建设规模及工程主要内容

2.1计量仪表完善

在炼油厂、动力厂、污水处理厂、油品储运厂给水系统增加旋翼式水表147块，各分厂公用工程加装计量仪表。

2.2源头节水项目

2.2.1159、164栈桥冲洗水线改造完善

从厂区炼油污水处理部的生产污水回用水管上引水，敷设管道至各个用水点，用于冲洗159、164栈桥以及联办楼厕所、分厂办公楼厕所、62岗位厕所等。

管道管径DN150-DN50，管长2820m。

2.2.2浴池由水池改为电喷淋

将浴池洗浴改为淋浴。

对现有的浴池结构进行改造，购置、安装9台电淋浴器，并配套相应设施，满足洗浴要求。

2.2.3199泵房暖气改造

泵房采暖介质由蒸汽改为热水，更换泵房内散热器，将原有钢制散热器更换为铸铁四柱760散热器。

更换室内外采暖管道为普通焊接钢管管径作相应调整。

2.2.4罐区冷凝水改造

更换伴热蒸汽管道疏水器，敷设总回水管道，将罐区冷凝水输送至厂区回水管。

更换疏水器196个，管道管径DN100～DN50，管长5030m。

2.3炼油厂技措项目

2.3.1常减压三塔顶水进两酸处理再利用

500万吨/年常减压装置初流塔顶回流罐含硫污水用泵直接送至两酸装置管道上，常压塔顶回流罐含硫污水用泵直接送至由初流塔顶至两酸装置管道上，11.12单元常减压装置有可能处于长期停工状态，不考虑三塔顶水进两酸装置。

2.3.2两酸装置V5508增加冷凝器

本项目改造新增一台冷凝器，消除局部运行中产生的不良反应，达到装置的正常运行。

2.3.3延迟焦化装置焦化系统放水线加过滤器

本项目改造新增一台过滤器，消除局部运行中产生的不良反应，达到装置的正常运行。

2.4污水回用项目

2.4.1炼油污水处理部回用水管网改造

铺设主马路以东绿化灌溉所需要的管网，管径：

DN100－DN25，管长890m；铺设催化剂加药系统所需要的管网，管径：

DN80－DN50，管长290m；铺设三泥加药间回用水线，管径：

DN50，管长50m。

2.4.2化工污水处理部过滤处理回用

增加一台污水泵及过滤器，敷设回用水管网，利用化工污水回用水进行绿化及工艺加药。

2.4.3生产污水、生活污水回用水系统改造

增加三台生产污水回用水泵，完善管线及电缆，提高回用水供水压力。

增加三台生活污水回用水泵，完善管线及电缆，提高回用水供水压力，满足与生产污水回用水跨接的要求。

2.4.4滤池排污水回用

2.4.4.1建设规模

动力厂滤池排污水回用装置规模为50m3/h，运行时间为24h/d。

包括动力厂六台无阀滤池的冲洗水（每天600m3）、锅炉冷却水排水（每小时30m3）以及催化剂厂废水（每天100m3）等三部分水。

2.4.4.2进出水水质指标：

进水水质指标：

废水平均悬浮物含量为1112mg/L。

出水水质指标：

处理后水的平均悬浮物含量为5mg/L。

2.4.4.3工艺流程

将来自无阀滤池冲洗水、锅炉冷却排水和带式压滤机反冲洗水的三股水全部收集到集水调节池，用泵输送到原水处理厂房集中处理后，清水排入原有清水池，催化剂厂废水直接输送到水处理厂房。

污泥部分收集后进入污泥脱水机进行处理。

工艺流程简图见下图：

2.4.5厂内回用水线更新

2.4.5.1生活污水回用水线更新

生活污水回用水线从污水处理厂进入厂区，在厂区内沿现有管架敷设，本次增加保温伴热，管径：

DN250－DN300，管线长度1100m；去四循补水线与已有排污水线碰接。

2.4.5.2生产污水回用水线更新

生产污水回用水线从污水处理厂埋地进入厂区至二号路，管线需要更新，管径：

DN400－DN200，管线长度3210m。

2.4.6生产污水终水回用

生产、生活污水回用水用于炼油厂区绿化及炼油厂西办厂7个公厕的冲洗，从而大量节约新鲜水。

管线均为埋地敷设，DN100管线6000米，DN80管线3300m，DN20-50管线2900m，DN20-100阀门300个。

3工艺技术方案

3.1计量仪表完善

3.1.1厂区生活水系统和部分公用工程物料管线存在问题

（1）厂区生活水系统计量现状

目前动力厂、炼油厂、催化剂厂生活水系统送往各分厂车间单位的管线大部分均未安装计量仪表，厂区生活水量的计量没有数据可以依据。

（2）厂区内公用工程物料计量现状

动力厂、炼油厂、催化剂厂部分公用工程物料管线未安装计量仪表，造成对外计量结算和车间装置能耗物耗考核的困难。

3.1.2厂区内各控制室仪表现状

本次新增远传仪表信号引至各装置就近的原有仪表控制室，经现场调查，发现部分常规仪表控制室内二次表信号通道和DCS信号输入点有空余，但大部分控制室二次仪表或DCS卡件已无空余信号，必须增加无纸记录仪和配套的DCS卡件才能完成集中仪表信号在控制室内的集中计量管理。

3.1.3厂区内部分计量仪表地井现状

各分厂内部分原有计量仪表地井年久失修，已经严重渗漏，无法再正常使用，必须将原有仪表地井拆除，加宽加深，以满足新上计量仪表的安装要求和维护要求。

。

3.1.4完善厂区水系统及节能管理计量仪表方案

根据以上存在的问题，对水系统送往各车间的管线加装旋翼式水表对生活水进行计量管理；对未安装计量仪表的公用工程物料管线加装集中计量仪表，控制室无空余信号通道的加装新无纸记录仪或增加配套的DCS卡件；对于不能满足要求的原有计量仪表地井拆除，新上计量仪表地井。

3.1.5仪表设计说明

（1）自动化水平

由于新上各计量仪表点很分散，原则上各集中仪表信号就近引入原有控制室

（2）选型原则

在节省投资、经济实用的基础上，选用技术先进、安全可靠的计量仪表产品。

水系统流量计量管线口径在DN100以下选用旋翼式水表（见给排水专业）；管线口径大于DN200以上且不能停工安装的选用在线插入式单声道超声波流量计；对于对外计量结算和厂级间计量结算的生活水、二次水和过滤水，管径在DN200以上选用在线三声道流量计进行测量；对于酸性水流量计量仪表选用电磁流量计进行测量；对于管径在DN200以下低压蒸汽流量测量，选用涡街流量计（另作温度、压力补偿）；对于管径在DN200以上低压蒸汽流量测量，选用阿牛巴流量计（配3095变送器且作温度、压力补偿）。

（3）控制室仪表

控制室仪表主要为各分厂原有的常规仪表或原有DCS系统，本次改造需增加无纸记录仪和DCS相应的卡件，以满足新增计量仪表集中指示计量管理的要求。

（4）控制室

控制室为各分厂原有常规仪表控制室和DCS控制室。

3.1.6主要仪表设备清单

（1）炼油厂主要仪表设备清单

序号

仪表设备（材料）名称

单位

数量

备注

1

一体化温度变送器

台

1

2

压力变送器

台

1

3

涡街流量计DN80

台

1

4

涡街流量计DN32

台

1

5

阿牛吧流量计（带3095）DN250

套

1

6

超声波水表DN100

台

1

7

超声波流量计

台

13

8

无纸记录仪

台

1

9

电缆2x1.5mm2

米

2000

（2）动力厂主要仪表设备清单

序号

仪表设备（材料）名称

单位

数量

备注

1

一体化温度变送器

台

1

2

压力变送器

台

1

3

涡街流量计DN150

台

1

4

超声波水表DN100

台

3

5

超声波水表DN80

台

1

6

超声波流量计

台

19

7

电缆2x1.5mm2

米

2000

（3）催化剂厂主要仪表设备清单

序号

仪表设备（材料）名称

单位

数量

备注

1

热电偶

支

6

2

压力变送器

台

6

3

电磁流量计DN100

台

3

4

涡街流量计DN80

台

5

5

涡街流量计DN200

台

2

6

涡街流量计DN100

台

3

7

涡街流量计DN150

台

1

8

阿牛吧流量计（带3095）DN300

套

1

9

超声波水表DN100

台

5

10

超声波水表DN150

台

3

11

超声波流量计

台

4

12

无纸记录仪

台

6

13

电缆2*1.5mm2

米

1000

3.1.7给排水设计内容

（1）兰州石化公司各厂区安装计量仪表前后配直管段、水表前后增加工艺阀门、在水表前后管径变化的地方增加异径管、对法兰连接的水表配相应的法兰、垫片及紧固件。

（2）兰州石化公司各厂区安装集中仪表配前后直管段、增加工艺阀门、在集中仪表前后管径变化的地方增加异径管，分别给每个集中仪表增加旁路；并对集中仪表配相应的对应法兰、垫片及紧固件。

（3）兰州石化公司各厂区安装旋翼式水表。

3.1.8安装水表清单

（1）动力厂旋翼式水表

序号

仪表设备（材料）名称

单位

数量

备注

1

DN100

台

1

2

DN80

台

3

3

DN50

台

10

4

DN25

台

1

5

DN20

台

9

6

DN15

台

10

（2）催化剂厂旋翼式水表

序号

仪表设备（材料）名称

单位

数量

备注

1

DN80

台

1

2

DN50

台

2

（3）炼油厂旋翼式水表

序号

仪表设备（材料）名称

单位

数量

备注

1

DN100

台

2

2

DN50

台

6

3

DN40

台

2

4

DN25

台

5

（4）储运厂旋翼式水表

序号

仪表设备（材料）名称

单位

数量

备注

1

DN80

台

1

2

DN50

台

2

3

DN32

台

3

4

DN25

台

7

5

DN20

台

1

6

DN15

台

6

（5）路博润公司旋翼式水表

序号

仪表设备（材料）名称

单位

数量

备注

1

DN100

台

1

2

DN80

台

1

3

DN50

台

1

3.2源头节水项目

3.2.1159、164栈桥冲洗水线改造完善

3.2.1.1工程现状

159、164栈桥现用新鲜水冲洗栈桥，联办楼、储运厂办公楼、62岗位的厕所也使用新鲜水冲洗，耗水量如下：

（1）159卸油栈桥利用新鲜水冲洗栈桥，年用水量3.12万m3；

（2）164卸油栈桥利用生活水冲洗栈桥，年用水量1.14万m3；

（3）联办楼厕所、储运厂办公楼厕所、62岗位厕所利用新鲜水冲厕，年用水量4.85万m3。

3.2.1.2设计方案

（1）管线敷设方案

①从厂区八号路的炼油污水处理厂的生产污水回用水管上引水，引水主管道管径DN150，经过水表计量后，沿八号路路西和五号路路北道牙上埋地敷设。

②至五号路与六号路交叉口处从主管道上分出两支：

一支沿六号路路东道牙上埋地敷设至分厂办公楼厕所，管径DN50，与厕所原有进水管碰接；另一支沿六号路路西管架上明设，再沿九号路路南地面管架上明设，敷设至159栈桥处，与原有栈桥冲洗水罐进水管碰接，管径DN100。

③之后，主管道继续沿五号路路北道牙上埋地敷设，至五号路与四号路交叉口时，引出一根DN100的管道至164栈桥冲洗水罐，此管道已设计，改造量不列入本工程，但在62岗位厕所处需从该管道上引出一根DN50的管道，与62岗位厕所原有给水管碰接。

④主管道在四号路与五号路交叉口处管径由DN150减小为DN100，继续西行至二号路，沿二号路路东的管沟敷设至联办楼厕所，变径DN50后与原有厕所进水管碰接。

（2）经济效益分析

生活水价格按2.0元/吨计，新鲜水价格按1.03元/吨计。

159栈桥年节约新鲜水31200吨，164栈桥年节约生活水11400吨，厕所年节约新鲜水48500吨；年节约费用＝2.0×11400＋1.03×79700＝10.49万元。

该项目每年总节约费用10.49万元。

3.2.2浴池由水池改为电喷淋

（1）工程现状

159栈桥、164栈桥和洗槽站的洗浴方式为浴池，蒸汽和水的用量很大，且不卫生。

①159栈桥澡堂年用水约10800m3；年用蒸汽约2736T；

②164栈桥澡堂年用水约10800m3；年用蒸汽约2736T；

③洗槽站澡堂年用水约3600m3；年用蒸汽约900T；

（2）方案设计

①拆除164浴池、159浴池的洗澡堂水池，修补地面。

拆除洗槽站浴池的6套蒸汽喷淋装置。

②对164浴池、159浴池、洗槽站浴池进行门窗和墙体局部改造，并对地面和墙面贴瓷砖。

③在164浴池新安装4台电热水器、8个淋浴头；在159浴池新安装2台电热水器、4个淋浴头，并对原有的5台电热水器、10个淋浴头进行移位；在洗槽站浴池新安装3台电热水器、6个淋浴头。

④敷设部分电缆。

（3）经济效益分析

生活水价格按2.0元/吨计，蒸汽价格按90元/吨计。

159浴池年节约水资源：

生活水10800吨，蒸汽2736吨，年节约费用＝10800×2.18＋2736×90＝26.78万元。

164浴池年节约水资源：

生活水10800吨，蒸汽2736吨，年节约费用＝10800×2.0＋2736×90＝26.78万元。

洗槽站浴池年节约水资源：

生活水3600吨，蒸汽900吨，年节约费用＝3600×2.0＋900×90＝8.82万元。

该项目每年总节约费用62.38万元。

3.2.3199泵房暖气改造

（1）工程现状

泵房内原采用蒸汽采暖，由于蒸汽压力偏低和管道老化等因素导致采暖效果不好。

（2）方案设计

泵房采暖介质由蒸汽改为热水，采用95/70摄氏度的热水采暖，更换泵房内散热器，将原有钢制散热器更换为铸铁四柱760散热器。

更换室内外采暖管道为普通焊接钢管，管径作相应调整。

（3）经济效益分析

汽暖改为水暖后，降低蒸汽消耗，每年可节约资金＝0.6（吨/天）×8（个）×30（天）×5（月）×〔90.47（元/吨）－30.5（元/吨）〕＝4.32（万元/年）

3.2.4罐区冷凝水改造

（1）工程现状

罐区内伴热蒸汽管道凝结水基本没有回收，经过疏水器后直接排放至厂区下水道。

伴热管道上的疏水器年久失修，跑冒滴漏现象普遍。

油罐加热盘管进出口为四组，原盘管只安装了一个疏水器，疏水效果较差。

旧疏水器无过滤装置，油品管线内杂质、油质较多，容易堵塞。

（2）方案设计

将罐区内的冷凝水集中回收，增加管道和蒸汽自动泵将冷凝水排回厂区回水管道循环利用。

更换老化或损坏的疏水器。

将疏水器更换为带有过滤吊桶式的疏水器。

增加疏水器，在每组盘管末端设置一套疏水装置，使设备之间的运行互不影响。

具体改造方案如下：

①175泵房冷凝水改造

更换伴热蒸汽管道上的旧疏水器，更换1至4号罐、10号罐的疏水器并敷设管道将出水集中收集并输送至厂区回水管。

②200号罐区冷凝水改造

更换1号罐伴热蒸汽管道上的疏水器，敷设管道将伴热疏水器排水输送至蒸汽自动泵后集中排至厂区回水管。

③42/8号罐区冷凝水改造

更换24至29号罐伴热蒸汽管道上的疏水器。

④44/4号罐区冷凝水改造

更换393号、394号、395号罐伴热蒸汽管道上的疏水器。

44/4罐区冷凝水回收泵闪蒸汽需接一条DN50管线到159乏汽线上到159热水罐。

⑤41/4号罐区冷凝水改造

敷设41/4号罐区总回水管道，将罐区冷凝水输送至厂区回水管。

⑥42/5号罐区冷凝水改造

18至21号罐更换伴热蒸汽管道疏水器。

⑦41/7/9号罐区冷凝水改造

敷设24至29号罐总回水管道，将罐区冷凝水沿1号路输送至164号水罐。

⑧42/12号罐区冷凝水改造

（一）

30至33号罐更换伴热蒸汽管道疏水器。

⑨42/12号罐区冷凝水改造

（二）

敷设30至33号罐总回水管道，将罐区冷凝水输送至164号水罐。

42/12罐区冷凝水回收泵闪蒸汽接一条DN50管线到164热水罐。

⑩63泵房冷凝水改造

更换伴热蒸汽管道疏水器，敷设总回水管道，将罐区冷凝水输送至厂区回水管。

凝结水自动泵改造

改造厂区内9台冷凝水回水自动泵。

增加蒸汽喷射器将回水加压后输送至厂区回水管。

⑿42/7～9罐区冷凝水回收泵闪蒸汽需接一条DN50管线到164热水罐，管线利旧。

（3）经济效益分析

罐区冷凝水改造后，有效回收凝结水，达到节能节水效果，每年可回收冷凝水量＝23.5（吨/天）×30（天）×12（月）＝8460吨。

按照每吨30.5元计算，则每年可节约25.8万元。

3.3炼油厂技措项目

3.3.1常减压三塔顶水进两酸处理再利用

（1）500万吨/年常减压装置三塔顶水进两酸装置实施方案

由于500万吨/年常减压装置减压塔含