酸性水汽提、常減壓蒸餾裝置及污水處理場(chǎng)的聯(lián)合優(yōu)化

李曉 李廣財(cái)

(1.山東三維石化工程股份有限公司，山東 青島 266101；2.海工英派爾工程有限公司，山東 青島 266101)

酸性水汽提是石油煉制企業(yè)關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)前環(huán)保要求的提升，對(duì)整個(gè)環(huán)保裝置的處理要求也明顯提升。針對(duì)環(huán)保裝置處理常見的問(wèn)題，展開探索，確保凈化水符合標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)入到污水處理場(chǎng)處理。下面對(duì)整個(gè)工藝流程的聯(lián)合優(yōu)化做出探索。

1 工藝流程簡(jiǎn)介及概述

山東三維石化工程股份有限公司酸性水汽提的相關(guān)系統(tǒng)如下圖1所示：

圖1 酸性水汽提相關(guān)系統(tǒng)圖

海工英派爾工程有限公司設(shè)有兩個(gè)污水處理場(chǎng)，凈化水處理都需要污水處理場(chǎng)進(jìn)行處理。在整個(gè)工藝流程中，第一個(gè)污水處理場(chǎng)的基本流程如下：

自南區(qū)各個(gè)裝置污水及酸性水汽提來(lái)凈化水→前提升→調(diào)節(jié)罐→隔油池→浮選池→中提升→一級(jí)水解酸化池→預(yù)曝氣池→推流曝氣池（尿素投加點(diǎn)）→二沉池→二級(jí)水解酸化池→生物濾池→表現(xiàn)曝氣池→活性炭池→出水。

第二個(gè)污水處理場(chǎng)的基本流程如下：

在北區(qū)的各個(gè)汽提裝置中汽提來(lái)凈化水→前提升→調(diào)節(jié)罐→隔油池→浮選池→中提升→一級(jí)水解酸化池→一級(jí)推流曝氣池（尿素投加點(diǎn)）→一級(jí)二沉池→二級(jí)水解酸化池→生物濾池→活性炭池→出水檢測(cè)池→出水。

2 聯(lián)合優(yōu)化措施

針對(duì)當(dāng)前海工英派爾工程有限公司對(duì)酸性水汽提得出凈化水存在的相關(guān)問(wèn)題，通過(guò)聯(lián)合優(yōu)化的相關(guān)測(cè)試進(jìn)行處理，具體措施如下：

2.1 氨氮處理能力

氨氮處理能力通常集中在污水處理場(chǎng)方面，依據(jù)兩個(gè)污水處理場(chǎng)對(duì)于污水的處理能力，對(duì)整個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行探索，得出兩項(xiàng)優(yōu)化指標(biāo)及運(yùn)行數(shù)據(jù)，具體如下：

第一污水處理場(chǎng)優(yōu)化前排口運(yùn)行數(shù)據(jù)，項(xiàng)目COD，運(yùn)行數(shù)據(jù)10-40 mg/L-1，指標(biāo)＜60；BOD5，運(yùn)行數(shù)據(jù)3-8 mg/L-1，指標(biāo)＜20；氨氮質(zhì)量濃度，運(yùn)行數(shù)據(jù)0.1-0.35 mg/L-1，指標(biāo)＜15；BOD5/氨氮，運(yùn)行數(shù)據(jù)15-23 mg/L-1；投尿素量240kg，保證氮源。

第二污水處理場(chǎng)優(yōu)化前排口運(yùn)行數(shù)據(jù)，項(xiàng)目CODcr，運(yùn)行數(shù)據(jù)20-55 mg/L-1，指標(biāo)＜60；BOD5，運(yùn)行數(shù)據(jù)4-7 mg/L-1，指標(biāo)＜20；氨氮質(zhì)量濃度，運(yùn)行數(shù)據(jù)0.5-5 mg/L-1，指標(biāo)＜15；BOD5/氨氮，運(yùn)行數(shù)據(jù)1-18 mg/L-1；投尿素量0kg，保證氮源。

依據(jù)各項(xiàng)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，第一污水處理場(chǎng)需要投放尿素進(jìn)而滿足對(duì)氮源的要求。而對(duì)于第二污水處理場(chǎng)而言則無(wú)需投放尿素，氮源過(guò)剩。針對(duì)第二污水廠氮源過(guò)剩的問(wèn)題，需要采取以下措施：（1）第二污水廠的凈化水可以按照一定的分流比例分流道第一污水處理場(chǎng)中，實(shí)驗(yàn)氮源的協(xié)調(diào)；（2）對(duì)第一污水處理場(chǎng)停止投放尿素，確保能夠接納更多的氨氮；（3）針對(duì)兩個(gè)污水處理站強(qiáng)化管理，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的異常及時(shí)處理。

2.2 減少高含酸水進(jìn)量

減少高含酸水進(jìn)入量，能夠有效緩解汽提裝置對(duì)固定銨的影響。結(jié)合海工英派爾工程有限公司的實(shí)際情況，常減壓蒸餾裝置酸性水的性質(zhì)如下：

其中pH 值數(shù)值控制在6.5-9；氨氮質(zhì)量濃度50-1600 mg/L-1；硫化物質(zhì)量濃度5-1100 mg/L-1。加工原材料不斷變化，常減壓裝置酸性水中污染物濃度變化范圍較大。

依據(jù)上表數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，將減少高寒酸注入量之后，酸性水的pH值明顯降低，證明含酸較多，分流在其中發(fā)揮出了重要作用。在開展本次研究之后，需要針對(duì)其中涉及到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)量進(jìn)行處理，對(duì)常減壓蒸餾裝置初頂以及常頂酸性水氨氮質(zhì)量濃度進(jìn)行準(zhǔn)確控制，其中氨氮濃度小于150mg/L，硫化物質(zhì)量濃度小于80mg/L，之后將其送入到污水處理場(chǎng)進(jìn)行處理。

2.3 調(diào)整常壓蒸餾裝置注入量

減少酸性水汽提當(dāng)中酸性物質(zhì)的影響，需要采取化學(xué)中和的方法，進(jìn)而緩解對(duì)塔頂油氣系統(tǒng)的侵蝕。充分運(yùn)用緩蝕劑內(nèi)含有的弱堿性中和劑，增強(qiáng)其使用量能夠達(dá)到凈化水的根本目的，避免污水固結(jié)銨的出現(xiàn)。

對(duì)常壓蒸餾裝置的注入量進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，應(yīng)該結(jié)合常減壓蒸餾裝置的運(yùn)行狀態(tài)以及腐蝕形態(tài)，確定具體數(shù)值。在1.2Mt/a 及0.8Mt/a 的環(huán)境下，運(yùn)用中和緩沖劑作為緩蝕介質(zhì)。腐蝕狀況，應(yīng)該針對(duì)酸性水進(jìn)行有效控制，將pH 值控制在6-9.5指標(biāo)范圍內(nèi)。

3 優(yōu)化效果評(píng)價(jià)

通過(guò)聯(lián)合優(yōu)化的方式，對(duì)酸性水汽提、常減壓蒸餾裝置以及污水處理場(chǎng)各項(xiàng)措施進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而增強(qiáng)煉油廠的環(huán)保性能。下面進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化后的效果進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。針對(duì)優(yōu)化前后的酸性水汽提裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，具體內(nèi)容如下：

優(yōu)化前后酸性水汽提裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)：優(yōu)化前加工量35t·h-1，優(yōu)化后加工量40t·h-1，指標(biāo)60；優(yōu)化前進(jìn)料溫度110℃，優(yōu)化后進(jìn)料溫度111℃，指標(biāo)95；優(yōu)化前塔頂回流罐溫度105℃，優(yōu)化后塔頂回流罐溫度105℃，指標(biāo)90；優(yōu)化前塔頂壓力230（G）/kPa，優(yōu)化后塔頂壓力230（G）/kPa，指標(biāo)150；優(yōu)化前重沸器用汽量8t·h-1，優(yōu)化后重沸器用汽量4t·h-1，指標(biāo)9。

在整個(gè)原料水當(dāng)中，其中優(yōu)化前氨氮質(zhì)量濃度5021.4 mg/L-1，優(yōu)化后氨氮質(zhì)量濃度4968.5 mg/L-1，指標(biāo)5000；優(yōu)化前硫化物質(zhì)量濃度4077.3 mg/L-1，優(yōu)化后硫化物質(zhì)量濃度3935.6 mg/L-1，指標(biāo)6000。

凈化水，優(yōu)化前pH值5.81，優(yōu)化后pH值8.2，指標(biāo)＜9.5；優(yōu)化前氨氮質(zhì)量濃度119.15 mg/L-1，優(yōu)化后氨氮質(zhì)量濃度86.34 mg/L-1，指標(biāo)＜100；優(yōu)化前硫化物質(zhì)量濃度3.42 mg/L-1，優(yōu)化后硫化物質(zhì)量濃度2.98 mg/L-1，，指標(biāo)＜20。

依據(jù)上述數(shù)據(jù)當(dāng)中的內(nèi)容分析可以發(fā)現(xiàn)，其中涉及到的各項(xiàng)因素優(yōu)化后與優(yōu)化之后的指標(biāo)對(duì)比，優(yōu)化后的各項(xiàng)指標(biāo)與設(shè)計(jì)指標(biāo)相近，能夠有效減少裝置能耗。而在污水處理場(chǎng)方面，聯(lián)合優(yōu)化之后的每一年能夠節(jié)省成本近萬(wàn)元。而常減壓蒸餾裝置的優(yōu)化，使得裝置腐蝕大幅度降低，每年節(jié)省費(fèi)用30萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于酸性水汽提方面，可通過(guò)全體系優(yōu)化提出可行性辦法，減少酸性水進(jìn)入到汽提裝置性。對(duì)常減壓整理裝置則通過(guò)緩蝕介質(zhì)，減少該裝置的腐蝕因素，確保裝置的正常運(yùn)行。而針對(duì)污水處理場(chǎng)可通過(guò)中和方式處理氨氮。聯(lián)合優(yōu)化，效果良好。

[1]李菁菁.酸性水單塔低壓汽提工藝能耗分析及節(jié)能措施[J].煉油技術(shù)與工程，2008(11)：56-57.

[2]任龍,劉忠生.煉廠酸性水汽提裝置常出現(xiàn)問(wèn)題及解決方案[J].當(dāng)代化工，2006(04)：98-99.

[3]鄭慧珍,孫秋榮.注堿脫銨技術(shù)在污水汽提裝置的應(yīng)用[J].化工環(huán)保，2003(02)：102-103.

[4]夏秀芳,盧顯文.煉油廠酸性水注堿汽提新工藝[J].石油化工環(huán)境保護(hù)，2002(02)：145-146.