榆炼除盐水操作规程.docx
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榆炼除盐水操作规程
第五章除盐水、冷凝水、新鲜水加压站
及余热回收站操作规程
5.1装置简介
5.1.1装置概述
榆林练油厂除盐水站由除盐水站、凝结水站、余热回收、加压站装置联合组成，主要负责全厂各类生产生产生活用水的供给，担负有向全厂供给除盐水、对汽轮机低温凝结水及供热系统高温凝结水除油除铁处理、回收热水系统热量并向全厂供热系统、厂前区供热系统及动力站供给热水，综合调控新鲜水管网压力等生产任务。
一、除盐水简介
除盐水站以地下水为水源，直接由新鲜水管网进入原水罐，一部分水为煤油共炼装置的换热冷却水，另一部分由催化分馏塔顶油气换热、顶循环换热冷却水。
本装置采用超滤+反渗透+混床的水处理工艺，其中,超滤部分采用美国陶氏公司的DOW超滤膜，材质为PVDF中空纤维，3×167m3/h；反渗透部分采用美国GE公司的AG8040F1622-超滤系统产水能力WET芳香聚酰氨复合膜，膜壳采用哈尔滨ROPV公司产品，产水能力6×95m3/h，2*60m3/h浓水反渗透，最终除盐水设计产水量为550m3/h。
主要负责锅炉、重整、180万吨／年催化裂化等装置的除盐水供给。
除盐水装置主要分为四部分：
即预处理系统、超滤过滤系统、反渗透系统和混床系统，除盐水原则流程如下：
原水→（氧化剂加药装置）、（絮凝剂加药装置）→【原水罐】→原水泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→自清洗过滤器→超滤过滤器→【超滤水罐】→超滤水提升泵→（加酸装置）、（还原剂加药装置）、（阻垢剂加药装置）→一级保安过滤器→一级高压泵→一级反渗透装置→【一级反渗透产水箱】→二级反渗透增压泵→（加碱装置）→二级保安过滤器→二级高压泵→二级反渗透装置→【中间水罐】→中间水泵→混床→【除盐水罐】
二、低温凝结水简介
凝结水来自升级项目汽油装置、煤油共炼装置用户返回的冷凝水和动力站汽轮机返回的低温冷凝水处理装置三部分。
低温冷凝水处理装置设计能力为130m3/h，凝结水原则流程如下：
装置来凝结水凝结水罐凝结水泵超微过滤纤维吸附罐除盐水箱除盐水泵（加氨装置）去用户。
三、高温凝结水简介
高温凝结水装置原设计处理能力为150m3/h，自生产装置凝结水系统，煤油共炼凝结水返回的凝结水换热器与外供低温热水换热后进入凝结水罐收集，先后经屏障精滤器、定量精滤器、富集阻截储油罐、扫描凝聚阻截禁油罐、混床处理后，合格的除盐水进入除盐水灌，经除盐水泵（加氨装置）加压后送至用户。
四、余热回收简介
主要为催化装置用除氧水作为热媒与装置的油品换热，余热回收装置将催化装置高温热水回水经干式空冷器冷却70℃供给催化装置、常压装置，实现能源再利用，节约资源
一部分热媒水从70℃低温热水经过蒸汽加热器加热至90-100℃高温热水供给生活区为热源。
另一部分作为动力站取暖、锅炉空气预热器加热、除盐水加热器加热后45℃至真空除氧器加热去工艺。
五、新鲜水加压简介
鲜水加压站主要任务是恒定生产用水压力,保障装置平稳运行，由2具2000m3储水罐和4台新鲜水稳压泵组成。
水源井泵的启停，储水罐的液位控制和加压泵的调节，通过中控室DCS调节系统调控。
根据全厂用水需求，正常运行时深井出水管道在加压站通过连通阀门直接进入供水管网使用，也可通过储水罐上水管道进入储水罐维持储水量。
稳压泵可连续运行，也可间断运行，其主要是保障水源井在故障或生产给水系统压力低时，启动加压泵将储水罐内水打入系统维持生产用水压力。
六、浓水反渗透简介
浓水反渗透是节能减排回收装置，主要负责处理一级反渗透的浓盐水，处理规模为2*60m3/h浓水反渗透，设200m3浓水罐一具、浓水泵2台，回收率50%。
5.1.2工艺流程简述
一、除盐水工艺流程部分
除盐水站用水为地下水，一部分水直接由新鲜水官网进入原水罐，一部分水为煤油共炼装置的换热冷却水，另一部分由催化分馏塔顶油气换热、顶循环换热冷却水，升温后进入原水罐。
原水管内水经原水泵升压后进入工艺系统，向原水管线注加氧化剂、絮凝剂后，经管道混合器进入多介质过滤器，过滤掉水中的悬浮物、胶体、大颗粒杂质，降低进水的浊度和SDI值，多介质过滤单元最大处理量为536m3/h；多介质过滤器产水进入活性碳过滤器，除去进水水中的余氯、氧化物和有机物、降低进水的余氯值和COD值，避免树脂和反渗透膜的污染；活性炭产水经自清洗过滤器过滤后进入超滤单元，超滤去除悬浮物、大分子胶体、黏泥、微生物、有机物等，单套超滤产水能力为为167m3/h，超滤出水自压流入超滤水箱；超滤水箱内水经超滤水泵加压后供给系统，在超滤水泵出口管线处注加还原剂、阻垢剂，再经一级高压泵加压进入一级反渗透装置，出水先进一级水箱，然后经过二级增压泵送入二级反渗透进行精制，水中的大部分盐分和胶体、有机物等不能透过反渗透膜，残留在少量浓水中，由浓水管排出，反渗透单套出力为95m3/h，反渗透出水后进入中间水箱；中间水箱内水经混床给水泵加压后进入混合离子交换器，去除水中的阴阳离子、CO2和SiO2，离子交换后进入水中的氢离子与氢氧离子会立即生成电离度很低的水分子，从而达到锅炉、催化给水水质要求，单套混床产水能力为160m3/h，混床出水进入除盐水箱，由除盐水泵加压，注氨泵注氨pH调节合格后送往各用户。
二、浓水反渗透工艺流程
浓水反渗透以一级反渗透浓盐水为水源，一部分浓水用来冲洗多介质过滤器，一部分回收，经浓水泵加压进入保安过滤器进口注入稀释后pH值为6-6.5的酸液，投加阻垢剂。
经过保安过滤器，过滤胶体、悬浮物，降低SDI值，避免树脂和反渗透膜的污染，单套产水60m3/h低浓度浓水，在经过反渗透脱盐后进入超滤水罐。
浓水反渗透产水原设计进入一级水池，在投运后产水电导，导致二级反渗透电导高、一二段出现压差高的现象、混床运行周期短，提高再生频次，经过讨论会将工艺流程技改进入超滤水罐，降低原水消耗，提高收率，除盐水系统整体运行良好。
浓水罐---浓水泵---保安过滤器---浓水反渗透---超滤水罐
三、低温凝结水工艺流程部分
汽轮机低温凝结水、汽油装置低温凝结水回收到凝结水箱（水箱进水管路设在线电导检测），经人工检测当铁含量超标则排入雨水系统，检测合格凝结水经泵提升依次进入超微过滤器、纤维吸附罐，以脱除凝结水中的机械杂质、悬浮物，去除铁离子，出水再次经在线表检测总铁、电导率，合格的凝结水进入除盐水罐。
一旦发生出水不合格现象，凝结水返回凝结水箱重新处理。
超微过滤器、纤维吸附罐、运行一段时间后需进行蒸汽反向再生，周期一般设定为24h/次，再生水排放至雨水系统。
四、高温凝结水工艺流程部分
高温凝结水装置流程如下：
凝结水→凝结水罐→凝结水泵→屏障精滤罐（Y1）→定量精滤罐（Y2）→富集阻截除油罐（A）→扫描凝聚阻截禁油罐（B/C）→混床→除盐水罐→除盐水泵→管网
如上图所示，回收到水处理站界区内的凝结水（﹤50℃）汇集于凝结水罐，经凝结水泵抽提后，先进入屏障精滤罐（Y1罐），该罐内装有高表面吸附能的多孔陶瓷砂滤料，该填料优异的表面接触凝聚作用可以高效吸附滤除凝结水中的悬浮杂质（包括铁悬浮物及胶体），同时该设备还能较好地拦阻来水中的悬浮油及大部分乳化油，在系统中起到抗御缓冲大油量冲击的作用。
Y1罐出水自压进入定量精滤罐（Y2罐），该设备是Y1罐过滤效果和精度的保障、控制性设施，利用罐内配置的大表面积定量精滤膜滤除前级滤罐出水中残留的少量悬浮杂质以及保护性滤除前级滤罐初滤水可能带出的杂质。
定量精滤罐出水自压进入富集阻截除油罐（A罐），该罐内装HKB-2型管式阻截膜除油单元，能够高效阻截分离来水中的包括悬浮油和乳化油在内的憎水性杂质，水则置换渗透通过，被阻截在除油膜单元外的油微粒经过一段时间的富集、凝聚增长成大油粒后按罐内设计的水力通道汇集于罐顶的集油器中适时排出。
A罐出水进入下一级凝聚阻截禁油工艺段（B/C罐），该罐为双室结构，上室装有炭基扫描凝聚填料，其经过功能化改性的颗粒表面能够高选择性吸附凝聚富集凝结水中残留的“溶解”油，流经该填料层的凝结水中分散的石油类分子被捕捉吸附在填料颗粒表面并累积凝聚成油膜，当油膜生长的一定厚度时在水流冲刷下变形、脱落成油粒回到水中，使“溶解”油转化成易于阻截分离的油粒，此外该种扫描凝聚填料（表面改性椰壳活性炭）还保持了活性炭固有的很大的吸附容量，可以长期高效吸附凝结水中残留的有机杂质。
下室装有高阻截精度的HKA-2型复合阻截除油膜功能段，高精度阻截分离经上室扫描凝聚填料表面凝聚富集后再被水流冲脱又回到水中的油粒。
至此本系统对凝结水的除油除铁工序完成。
B/C罐出水进入混床，进行除盐，出水进入除盐水罐，经除盐水泵提升进入管网。
至此整个除油、除铁、除盐工艺流程结束，出水含油量达到1mg/L以下、含铁量达到50μg/L以下。
五、余热回收站工艺部分
催化装置用除氧水作为热媒与装置的油品换热，热媒水从70℃加热至90-100℃，换热后热水返回至余热回收站，进入热水站母管混合，总流量约为550t/h，一部分（12.2--24.6t/h）去动力站预热空气，一部分（0--168t/h）送至生活区和厂区，一部分（175t/h）送至除盐水加热器加热除盐水。
换热后的热水温度降至70℃，返回到余热回收站系统回水母管，多余的热量经空冷器（E-1001A-F）冷却至70℃经泵（P-1001ABCD）升压送至催化装置使用。
六、新鲜水加压站工艺部分
新建新鲜水加压站来水由新建15#-25#深井供水，正常状态来水直接进入管网连接水罐的稳压泵进出口阀门为全开。
控制由中控室DCS集中控制。
储水罐上水有自动调节上水，及时补水，使储水罐始终装满水。
保持正常管网水压力为0.3-0.5MPa，当压力低于正常压力时，启动稳压泵或再启一台深井泵；当压力高于正常压力时，停稳压泵或再停一台深井泵。
5.2原料及产品技术规格及工艺指标
5.2.1原料及产品技术规格
表5-1原水水质（以下数据供参考：
原水在装置内已加热到30℃。
）
项目
单位
数据
项目
单位
数据
PH
8.02
S042一
Mg／l
电导率
us／cm
1824
总铁
Mg／l
0.71
总碱度
Mmoi／I
1.20
总磷
Mg／l
0.56
总硬度
Mmol／l
6.40
浊度
Mg／l
0.6
Ca2+
Mg／l
40.08
COD
Mg／l
32
Mg2+
Mmol／l
5.40
溶解固形物
Mg／l
1180.00
CL-
Mg/1
202.12
含油
Mg/1
表5-2除盐水储罐规格
名称
原水箱
超滤
产水箱
一级反渗透产水箱
二级反渗透产水箱
反渗透浓水箱
除盐水箱
型式
立式圆筒
立式圆筒
立式圆筒
立式圆筒
立式圆筒
立式圆筒
设备台数
1台
1台
1台
1台
1台
1台
容积m3
500
500
200
500
200
1200
表5-3除盐水设备参数
序号
编
号
设备名称
型号
流量
出口压力（MPa）
扬程（M）
台数
备用
1
P-101A-D
原水泵
ZH100-400A
150m3/h
0.45MPa
45
3
1
2
P-102AB
多介质反洗泵水泵水泵
ZH100-160B
150m3/h
0.2MPa
20
1
1
3
P-103ABC
超滤水泵
ZH150-200C
250m3/h
0.35MPa
35
2
1
4
P-104AB
超滤反洗水泵
ZH200-315C
320m3/h
0.15MPa
15
2
5
P-105A-D
一级RO高压泵
ZH80-400C
100m3/h
1.35MPa
135
4
6
P-106
RO冲洗水泵
ZH80-160A
100m3/h
0.32MPa
32
1
7
P-107ABC
二级RO泵
ZH100-200C
160m3/h
0.02MPa
32
2
1
8
P-108ABC
除盐水泵
ZH100-500B
165m3/h
0.6MPa
60
2
1
9
P-109AB
再生泵
ZH50-200C
50m3/h
0.3MPa
30
1
1
10
P-110AB
卸酸泵
IH65-50-125
25mm3/h
0.2MPa
20
2
1
11
P-112AB
废水泵
100FY-23
100m3/h
0.2MPa
20
12
P-113ABCD
二级RO高压泵
ZH80-400C
100m3/h
1.35MPa
135
4
13
P-111AB
卸碱泵
IH6
5-50-125
25mm3/h
0.2MPa
20
2
1
14
隔膜泵
GM0002SP3MNN
500L/hr
12Bar
2
2
1
表5-4余热回收工艺设备
设备编号
设备名称
型号及规格
台数
备注
E-1001A-F
空气冷却器
GP9*3-193-16L-23.7/L-3
6
E-1002AB
除盐水加热器
BES600-1.6
90-6.0/25-2I（B=450）光管
3
D-1001
真空除氧器
处理量：
300t/h
1
SV-1001
安全阀
CA41H-16C,DN80
1
P-1001ABC
热水循环泵
ZH250-500-D
4
P-1002ABC
给水泵
DG155D-30*2
3
P-1003AB
射水泵
ZH150-400-B
2
P-1004ABCD
热水循环泵
ZH250-500-D
4
5.2.2工艺操作指标
一、除盐水工艺指标部分
除盐水产量550m3/h，除盐水回收率大于68％，产品水质要求：
电导率:
≤1µs/cm（25℃）温度:
30℃
二氧化硅（Si02）:
≤20ug/l硬度：
≤2.0µmol/L
Fe:
≤30µg/LCu：
≤5µg/L
pH：
8.8—9.2（25℃）油：
≤1.Omg/L
二、多介质过滤器工艺部分
多介质过滤器单套设计产水67m3/h，连续产水量：
≥536m3/h（共8套）
活性炭过滤器原设计6台，由于生产的需求将6台过滤器技改为4台多介质，2台活性炭备用。
三、一级反渗透装置工艺部分
单套连续产水量：
95m3／h（共6套）回收率:
≥75%
系统脱盐率:
≥97%（一年内，以TDS计）温度：
30℃
四、二级反渗透装置工艺部分
单套连续产水量：
80m3／h（共6套）回收率：
≥85%
系统脱盐率：
≥85%（三年内，以TDS计）温度：
30℃
五、混床工艺部分
连续产水量：
≥550m3/h电导率：
≤1µS/cm（25℃）；
Si02：
≤25ug/L；硬度：
≤2.0µmol/L；
Fe：
≤30ug/L；Cu：
≤5ug/L；
PH：
8.8-9.2（25℃）；油：
≤l.Omg/L
六、浓水反渗透装置工艺部分
单套产水量:
60m3/h回收率：
50％
七、凝结水工艺指标部分
1.低温凝结水设计处理能力：
130t/h。
表5-5130t/h凝结水水质（原料）水质指标（自动力站返回凝结水）
汽轮机凝结水进水
铁离子
Ug/l
≤1000
电导率
us/cm
≤10
按照企业要求并结合国家锅炉用水水质标准GB/T12145-2008，确定凝结水处理系统的出水水质如下表所示：
表5-6130t/h凝结水设计出水水质
序号
项目
单位
数据
1
pH（25℃）
≥7
2
全铁
μg/l
≤30
3
温降
℃
≤5
4
阻力降
MPa
≤0.3
2.高温凝结水设计处理能力：
150t/h，设计压力：
0.6MPa。
表5-7150t/h凝结水设计进水水质
项目
单位
指标
进水
pH
7
油
mg/l
≤10
悬浮物
mg/l
≤5
全铁
Ug/l
≤300
表5-8150t/h凝结水设计出水水质
出水
铁离子
Ug/l
≤30
电导率
us/cm
≤10
石油类
mg/l
≤1
铜离子
Ug/l
≤10
二氧化硅
Ug/l
≤20
pH
8-10
凝结水回收率：
≥99%，自耗水率≤1%
表5-9550t/h除盐水质量指标
项目
单位
指标
原水
pH
6-9
成品水
pH
8-10
混出出水
电导率
mg/l
≤10
二氧化硅
Ug/l
≯25
总硬度
us/cm
≯25
八、化学药品成份指标部分
表5-10清洗药液组成情况
项目
盐酸
碱
碱/氯
反渗透
清洗药液
化学成份
HCL
NaOH
NaOH/NaClO
纯度
30%
30%
包装/运输方式
汽运
汽运
罐装/汽运
配制浓度
2pH
12pH
超滤
清洗药液
化学成份
HCL
NaOH
NaOH/NaClO
纯度
30%
30%
罐装/运输方式
汽运
汽运
罐装/汽运桶装汽运
配制浓度
2pH
12pH
混合离子
交换器
再生药液
化学成份
HCL
NaOH
纯度
30%
30%
运输方式
汽运
汽运
九、化验分析项目及频次
150t/h凝结水装置化验分析项目及频次
序号
样品名称
取样地点
分析项目
分析频次
1
进水
进罐前调节阀处
pH、电导率、含油、铁离子、二氧化硅、
1次/周
2
出水
混床出口
含油、铜离子、电导、pH、二氧化硅
1次/月
电导、pH
1次/日
550t/h除盐水联合装置分析项目及频次
序号
样品名称
取样地点
分析项目
分析频次
1
原水
原水泵出口处
pH、电导率、总碱度、总硬度、Ca2+、Mg2+、铁离子、二氧化硅、CI-
1次/月
2
除盐水（混床出口）
混床出口
电导、pH、二氧化硅
1次/日
3
一级反渗透进水
一级反渗透保安过滤器进口
电位
1次/月
4
超滤出水
超滤出水取样口
浊度
1次/月
5
成品水
外供除盐水泵出口处
电导、pH、二氧化硅
1次周
130t/h凝结水装置分析项目及频次
序号
样品名称
取样地点
分析项目
分析频次
1
汽轮机凝结水
不合格返回线排污处
pH、电导率、二氧化硅、含铁
1次/周
余热回收装置分析项目及频次
序号
样品名称
取样地点
分析项目
分析频次
1
循环热水
余热回收系统
pH、电导率、含油、含铁
1次/周
5.3除盐水工艺原理、过程及作用
5.3.1工艺原理
一、预处理过滤器工作原理
多介质过滤器是利用石英砂、无烟煤两种滤料比重差异和粒径不同，在过滤器内装填不同的高度和位置。
从而在实际运行中产生薄膜过滤、渗透过滤、接触混凝过滤，并利用这些原理去除原水中的悬浮物、胶体物、大分子有机物等。
该设备属于普通快滤设备。
实际运行中，含有悬浮物、颗粒、胶体物、大分子等杂质的原水流过多介质过滤器的滤料层时，通过薄膜过滤、渗透过滤、接触混凝过滤原理。
在滤料表层及内部截留了一定量的污物、杂质。
随时间推移，过滤器的截流的杂质、污物越来越多，表现为进出水的压差将会逐渐升高，有效率层越来越短，直至失效。
此时需要利用逆向水流反洗滤料，使过滤器内石英砂及无烟煤层悬浮松动，从而使粘附于石英砂及无烟煤表面的截留物剥离并被水流带走，恢复过滤功能。
活性炭工作原理：
活性碳过滤器为水处理系统的预处理设备，一般设置在多介质过滤器的后面；目的除去水中的余氯、氧化物和有机物，降低进水的COD值和余氯值，避免树脂或RO受污染；设备可以通过周期性的清洗来恢复它的截污能力。
自清洗过滤器工作原理：
“CBR”自动电动过滤器是AMIAD公司新开发的一种过滤器，它具有全自动反清洗功能，能够使过滤器在工作当中自动清洗滤网。
根据滤网尺寸多样，过滤器的过滤精度可达3500－100微米。
自动清洗操作是由PDS（压差开关）来控制，它测得过滤器进口与出口之间的压降，PDS预置压降为0.5bar（7psi）时开始清洗循环。
二、絮凝剂原理
胶体在水中能保持稳定的分散悬浮状态主要有两个原因：
首先，由于同类的胶体微粒电性相同，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗粒。
其次，带电荷的胶粒和反离子都能与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，也阻碍各胶粒的聚合。
超滤装置的作用是去除水中的颗粒、悬浮物、胶体、有机物等杂质，保证产水SDI满足反渗透装置的要求。
采用PLC控制自动交替反洗。
超滤装置共3套，每套额定出力167m3/h；超滤装置的反洗采用气—水联合的方式，反洗用水采用超滤产水。
反洗泵共2台，单台额定出力300m3/h，H=20m。
超滤出水SDI值≤3。
超滤水箱为稳定予处理系统、反渗透系统的运行工况及调节水量而设置。
预处理系统应保证一级RO进水SDI值≤3。
超滤膜组件共计4套，采用DOW的SFR2860PVDF
超滤反洗系统：
可分为多介质反洗水泵、超滤反洗水泵及其相关工艺管道等构成。
用于定时去除多介质过滤器和超滤装置截留的污物。
多介质反洗水水源用一级反渗透的浓水，超滤采用超滤产水。
四、保安过滤器工艺原理：
保安过滤器属于精密过滤器，其工作原理是利用PP滤芯5μm的孔隙进行机械过滤。
水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等，被截留或吸附在滤芯表面和孔隙中。
随着制水时间的增长，滤芯因截留物的污染，其运行阻力逐渐上升，当运行至进出口水压差增加值达0.1Mpa时，应更换滤芯。
保安过滤器的主要优点是效率高、阻力小、便于更换。
五、反渗透工作原理
RO是利用半透膜透水不透盐的特性，去除水中的各种盐份。
在RO的原水侧加压，使原水中的一部分纯水沿与膜垂直的方向透过膜，水中的盐类和胶体物质在膜表面浓缩，剩余部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走。
透过水中仅残余少量盐份，收集利用透过水，即达到了脱盐的目的。
膜元件的水通量越大，回收率越高则其膜表面浓缩的程度越高，由于浓缩作用，膜表面的物质浓度与主体水流中物质浓度不同，产生浓差极化现象。
浓差极化会使膜表面盐的浓度增大，膜的渗透压增大，盐的透过率也增大，为提高给水的压力而需要消耗更多的能量。
膜的污染：
膜的污染由微溶盐结晶、胶体物质浓聚、微生物和细菌滋生等原因而引起。
膜表面上的浓差极化现象造成膜面的盐类浓度大于主体水流中的浓度，过大的盐浓度造成微溶盐结晶沉淀在膜表面；胶体物质的扩散系数较盐类小得多，在膜表面浓聚的胶体物质不及扩散而沉积，是造成膜污染的主要原因；微生物和细菌会以有机物胶体为养分，在膜表面滋生，滋生的菌斑会严重影响膜的性能，造成难以恢复的膜性能下降。
RO系统的运行中应控制好膜通量、膜元件的回收率。
因为膜通量和回收率过高可能造成膜的污染速度过高和需要频繁的化学清洗。
渗透现象：
如
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