我國煉油業(yè)務(wù)節(jié)水型企業(yè)建設(shè)問題及對(duì)策研究

于型偉 李向進(jìn) 龔燕 劉富余 楊樹林 （中國石油規(guī)劃總院）

我國煉油業(yè)務(wù)節(jié)水型企業(yè)建設(shè)問題及對(duì)策研究

于型偉 李向進(jìn) 龔燕 劉富余 楊樹林 （中國石油規(guī)劃總院）

近年來國家對(duì)節(jié)水工作提出了較高要求，特別是提出了節(jié)水型企業(yè)建設(shè)的目標(biāo)，石油煉制行業(yè)面臨較大的節(jié)水減排壓力。國內(nèi)關(guān)于石油煉制行業(yè)在節(jié)水型企業(yè)建設(shè)方面的研究報(bào)道較少。對(duì)照國家要求，分析了節(jié)水型企業(yè)建設(shè)的依據(jù)，并重點(diǎn)研究了國內(nèi)煉油企業(yè)在軟化水、除鹽水制取系數(shù)等用水指標(biāo)方面存在的主要問題。針對(duì)這些問題，提出了對(duì)策及建議，為國內(nèi)更多煉油企業(yè)達(dá)到節(jié)水型企業(yè)要求提供了有力支持。

石油煉制；節(jié)水型企業(yè)；用水指標(biāo)；對(duì)策

引言

面對(duì)嚴(yán)峻的水資源形勢，近年來國家先后提出了一系列嚴(yán)格的控制指標(biāo)和考核政策，加大了對(duì)節(jié)水的管理力度?！笆濉逼陂g國家相繼發(fā)布了一系列相關(guān)的政策文件和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)節(jié)水工作提出了較高的要求。2012年1月12日，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》（國發(fā)[2012]3號(hào)），要求嚴(yán)格控制用水總量，全面提高用水效率，嚴(yán)格控制入河湖排污總量，并提出到2015年全國用水總量控制在6350×108 m3以內(nèi)，萬元工業(yè)增加值用水量比2010年下降30%以上等目標(biāo)。同年9月12日，工業(yè)和信息化部等三部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于深入推進(jìn)節(jié)水型企業(yè)建設(shè)工作的通知》（工信部聯(lián)節(jié)[2012]431號(hào)），要求2015年底前石油煉制行業(yè)全部企業(yè)達(dá)到節(jié)水型企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并形成節(jié)水型企業(yè)建設(shè)長效機(jī)制。石油煉制行業(yè)面臨較大的節(jié)水減排壓力。

目前，關(guān)于石油煉制行業(yè)在節(jié)水型企業(yè)建設(shè)方面的研究報(bào)道較少。本研究首先分析了節(jié)水型企業(yè)建設(shè)的要求，然后對(duì)我國石油煉制行業(yè)在節(jié)水型企業(yè)建設(shè)方面存在的問題進(jìn)行了分析，最后提出了對(duì)策建議。

1 煉油業(yè)務(wù)節(jié)水型企業(yè)建設(shè)依據(jù)分析

根據(jù)工信部等3部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于深入推進(jìn)節(jié)水型企業(yè)建設(shè)工作的通知》（工信部聯(lián)節(jié)[2012] 431號(hào)）要求，目前煉油業(yè)務(wù)節(jié)水型企業(yè)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)GB/T 26926—2011《節(jié)水型企業(yè)石油煉制行業(yè)》要求執(zhí)行。該標(biāo)準(zhǔn)由中國石化工程建設(shè)公司、中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院以及中國石油煉油與化工分公司3家單位聯(lián)合起草，于2011年9月29日發(fā)布，2012年3月1日起正式實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)節(jié)水型企業(yè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行了詳細(xì)說明，即若達(dá)到節(jié)水型企業(yè)要求，需滿足基本要求、管理考核指標(biāo)和技術(shù)考核指標(biāo)3方面要求，具體如下。

1.1基本要求

若達(dá)到節(jié)水型企業(yè)，首先要滿足節(jié)水型企業(yè)基本要求的各項(xiàng)條件，共11項(xiàng)，詳見表1。

1.2管理考核指標(biāo)

節(jié)水型企業(yè)管理考核指標(biāo)包括管理制度、管理結(jié)構(gòu)和人員、管網(wǎng)（設(shè)備）管理、水計(jì)量配備和管理、水平衡測試、生產(chǎn)工藝和設(shè)備、節(jié)水宣傳7個(gè)方面，按照節(jié)水型企業(yè)管理評(píng)價(jià)要求進(jìn)行評(píng)價(jià)，得分在48分以上（含48分，滿分60分）的企業(yè)達(dá)到節(jié)水型企業(yè)管理考核指標(biāo)的要求，管理考核指標(biāo)計(jì)分方法見表2。

1.3技術(shù)考核指標(biāo)

技術(shù)考核指標(biāo)包括加工噸原（料）油取水量、水重復(fù)利用率、濃縮倍數(shù)、用水綜合漏失率等9項(xiàng)指標(biāo)，節(jié)水型企業(yè)需符合各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)考核要求，詳見表3。

表1 節(jié)水型企業(yè)基本要求

表2 節(jié)水型企業(yè)管理考核指標(biāo)及要求

表3 節(jié)水型企業(yè)管理考核指標(biāo)及要求

2 煉油業(yè)務(wù)節(jié)水型企業(yè)建設(shè)問題分析

對(duì)照煉油業(yè)務(wù)節(jié)水型企業(yè)建設(shè)的要求，在基本要求和管理考核指標(biāo)方面，國內(nèi)大型煉油企業(yè)一般均可達(dá)到相關(guān)要求。如，早在“十五”期間，中國石化就設(shè)立了節(jié)水辦公室，對(duì)集團(tuán)公司的節(jié)水工作實(shí)施統(tǒng)一協(xié)調(diào)，綜合管理，集團(tuán)公司每年都會(huì)召開節(jié)水的相關(guān)工作會(huì)議，對(duì)節(jié)水工作進(jìn)行相關(guān)部署。在節(jié)水管理方面，中國石化在其下屬的企業(yè)中開展相關(guān)的節(jié)水工作，先后制定了《工業(yè)水管理制度》和《工業(yè)水平衡測試導(dǎo)則》，為節(jié)水工作的開展提供指導(dǎo)；中國石油各煉化企業(yè)也制定了用水管理制度，建立了較為合理的節(jié)水管理組織機(jī)構(gòu)，設(shè)立了專職節(jié)水管理人員，責(zé)任分工較為明確。目前，存在問題較突出的主要集中在用水考核指標(biāo)方面。由于加工噸原（料）油取水量、加工噸原（料）油排水量和重復(fù)利用率3個(gè)用水指標(biāo)與其余用水指標(biāo)密切相關(guān)，因此，以下重點(diǎn)對(duì)軟化水、除鹽水制取系數(shù)等用水指標(biāo)展開分析。

2.1軟化水、除鹽水制取系數(shù)

軟化水、除鹽水制取系數(shù)為制軟化水、除鹽水取水量與軟化水、除鹽水產(chǎn)水量的比值[1]。節(jié)水型企業(yè)要求煉油業(yè)務(wù)軟化水、除鹽水制取系數(shù)應(yīng)小于或等于1.10。因此，若降低制取系數(shù)進(jìn)而達(dá)到國家要求，一方面應(yīng)減少制水裝置的取水量，另一方面應(yīng)盡量提高制水裝置出水量，而這2方面均與進(jìn)水水質(zhì)、采用的制水工藝技術(shù)等密切相關(guān)。

從進(jìn)水水質(zhì)來看，我國地處西北、東北的煉化企業(yè)進(jìn)水水質(zhì)一般較差，存在硬度、堿度、電導(dǎo)率高等問題，水質(zhì)差，增加了制水的難度；因此，這些企業(yè)軟化水、除鹽水制取系數(shù)一般都偏高。如，中國石油寧夏石化煉油廠制水裝置采用黃河水作水源后，發(fā)現(xiàn)進(jìn)水的濁度、氨氮、鐵離子、氯離子等指標(biāo)超高，造成制水裝置設(shè)備污堵、產(chǎn)水量低、制取系數(shù)偏高[1]。

從制水工藝技術(shù)來看，國內(nèi)煉化企業(yè)采用的制水技術(shù)主要包括離子交換、反滲透和電脫鹽等[2]，大多數(shù)企業(yè)還是采用傳統(tǒng)的離子交換工藝。離子交換工藝具有基礎(chǔ)投資小、工藝技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在操作運(yùn)行復(fù)雜、運(yùn)行費(fèi)用較高、酸堿廢液污染等難以解決的問題。特別是國內(nèi)一些煉化企業(yè)制水系統(tǒng)建設(shè)時(shí)間久遠(yuǎn)，有的已運(yùn)行20多年甚至更長時(shí)間，制水設(shè)備較為陳舊、工藝水平相對(duì)不高，這極大影響了制取系數(shù)的降低。

2.2用水綜合漏失率

用水綜合漏失率為一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)企業(yè)的漏失水量與取水量的比值[3]。節(jié)水型企業(yè)要求煉油業(yè)務(wù)用水綜合漏失率應(yīng)小于或等于7%。因此，若降低用水綜合漏失率進(jìn)而達(dá)到國家要求，必須減少企業(yè)的漏失水量，一般采取對(duì)各種管道進(jìn)行測漏堵漏、防腐改造及管道腐蝕預(yù)防等工作。

國外煉化企業(yè)對(duì)此十分重視，在建設(shè)或改造時(shí)，就采用高質(zhì)量耐腐蝕管材并配合應(yīng)用陰極保護(hù)與防腐涂層相結(jié)合的方法，提高了管道防腐水平。同時(shí)，國外企業(yè)已應(yīng)用先進(jìn)的封堵水管細(xì)微裂縫或小孔技術(shù)，并配合先進(jìn)的管網(wǎng)測漏技術(shù)，進(jìn)一步降低水管網(wǎng)漏損。國內(nèi)煉化企業(yè)在這方面也做了大量工作，但由于部分煉廠建造時(shí)間較早，有的煉廠建造于上世紀(jì)30年代甚至更早，煉廠管網(wǎng)老化問題較為嚴(yán)重。由于管道的老化，即使通過測漏技術(shù)檢測到漏點(diǎn)，然后通過更換部分管道來更換，也只能是短時(shí)間內(nèi)起到降低漏損量的目的，不能徹底根除水管網(wǎng)漏損的問題。

2.3含硫污水汽提凈化水回用率

含硫污水汽提凈化水回用率為在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)凈化水回用于生產(chǎn)裝置和串級(jí)使用的水量與產(chǎn)生的凈化水水量的比值[1]。節(jié)水型企業(yè)要求煉油業(yè)務(wù)含硫污水汽提凈化水回用率應(yīng)大于或等于60%。因此，若提高含硫污水汽提凈化水回用率進(jìn)而達(dá)到國家要求，需提高凈化水回用量。

汽提后的凈化水通?？苫赜糜诔p壓裝置電脫鹽注水、常減壓裝置塔頂注水、催化裝置氣壓機(jī)出口富氣洗滌用水、加氫裝置反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)空冷前注水等[4]。近年來國內(nèi)煉化企業(yè)積極對(duì)凈化水進(jìn)行回用，有效降低了新水消耗。但企業(yè)在應(yīng)用凈化水過程中也存在以下問題：凈化水水質(zhì)較差，限制了凈化水回用量。如，部分企業(yè)凈化水中可能含有一些焦粉，影響了工藝裝置的使用量；國內(nèi)某煉油廠常減壓裝置電脫鹽使用凈化水后，造成軍用航煤質(zhì)量波動(dòng)，因此，當(dāng)生產(chǎn)軍用航煤時(shí)暫停使用凈化水，降低了凈化水回用率。部分企業(yè)含硫污水汽提凈化水僅回用了少部分，大部分凈化水排入污水處理場，回用途徑有待進(jìn)一步擴(kuò)展。

2.4循環(huán)水濃縮倍數(shù)

循環(huán)水濃縮倍數(shù)為間接循環(huán)水冷卻水實(shí)測鉀離子濃度與補(bǔ)充水實(shí)測鉀離子濃度的比值[1]。濃縮倍數(shù)是控制循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行的一項(xiàng)重要指標(biāo)，適當(dāng)合理地提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，可減少補(bǔ)充水量，節(jié)約藥劑，降低運(yùn)行成本；同時(shí)還可減少排污水量，減輕對(duì)環(huán)境的污染，達(dá)到節(jié)水減排的目的。節(jié)水型企業(yè)要求煉油業(yè)務(wù)循環(huán)水濃縮倍數(shù)應(yīng)大于或等于4.0（污水回用循環(huán)水補(bǔ)水量/循環(huán)水總補(bǔ)水量）。由于在環(huán)境溫度和循環(huán)水量一定的條件下，循環(huán)水濃縮倍數(shù)與冷卻塔進(jìn)出水溫差成正比。與排污損失量、風(fēng)吹損失量、滲漏損失量成反比，因此，若提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)進(jìn)而達(dá)到國家要求，一方面應(yīng)提高冷卻塔進(jìn)出水溫差，另一方面需減少排污損失、風(fēng)吹損失和滲漏損失。

循環(huán)水用水通常占煉油廠新水用量的三分之一左右，因此，通過提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)實(shí)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)水一直是國內(nèi)煉化企業(yè)節(jié)水工作的重點(diǎn)。國內(nèi)一些煉化企業(yè)通過改造冷卻塔及塔內(nèi)件（填料等）、研發(fā)及應(yīng)用新型水處理藥劑、采用高效旁濾器、安裝高效收水器等手段提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)，較好的企業(yè)濃縮倍數(shù)可超過4。但仍有一些企業(yè)濃縮倍數(shù)較低，存在的問題有：循環(huán)水系統(tǒng)熱負(fù)荷小，使得冷卻塔進(jìn)出水溫差較低，如，國內(nèi)某煉油廠二循系統(tǒng)冷卻塔進(jìn)出水溫差僅在4.0℃左右，導(dǎo)致濃縮倍數(shù)較低；循環(huán)水硬件設(shè)施不完善，有的煉油廠沒有旁濾或旁濾設(shè)施已報(bào)廢；還存在循環(huán)水直排現(xiàn)象。

2.5蒸汽冷凝水回收率

由于凝結(jié)水水質(zhì)較好且熱量較高，因此，凝結(jié)水回收能夠同時(shí)達(dá)到節(jié)能、節(jié)水的目的，一直是煉化企業(yè)節(jié)水優(yōu)化工作的重點(diǎn)。蒸汽冷凝水回收率為蒸汽冷凝水回用量與產(chǎn)汽量的比值。節(jié)水型企業(yè)要求煉油業(yè)務(wù)蒸汽冷凝水回收率應(yīng)大于或等于60%。因此，若提高蒸汽冷凝水回收率進(jìn)而達(dá)到國家要求，應(yīng)提高蒸汽冷凝水回用量。

國外煉化企業(yè)對(duì)蒸汽凝結(jié)水回收相當(dāng)重視，在凝結(jié)水回收方面研究較早，凝結(jié)水回收率已超過85%。國內(nèi)在凝結(jié)水回收方面的研究起步較晚，長期以來采用開式回收技術(shù)，一般會(huì)造成凝結(jié)水中蘊(yùn)含的30%～80%熱量損失以及大量的乏氣放空。“十一五”以來凝結(jié)水閉式回收技術(shù)的研究在國內(nèi)得到了快速發(fā)展，目前正逐漸取代傳統(tǒng)的開式回收技術(shù)，在國內(nèi)煉化企業(yè)得到推廣應(yīng)用。國內(nèi)大部分煉化企業(yè)蒸汽冷凝水回收率都可超過60%，少數(shù)企業(yè)可超過80%。如，2011年中海油中捷石化蒸汽冷凝水回收率就已達(dá)到82.6%[5]。一些企業(yè)蒸汽冷凝水回收率較低，存在的問題如下：凝結(jié)水回收管網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理，運(yùn)行過程中存在凝結(jié)水逆流、背壓難于輸送、管線水擊等問題，導(dǎo)致凝結(jié)水無法全部有效回收；未設(shè)置凝結(jié)水精制處理系統(tǒng)或采用的技術(shù)處理效果差，影響了凝結(jié)水的進(jìn)一步回用。如，國內(nèi)某煉油廠凝結(jié)水未作精制處理，水中的鐵離子、油存在超標(biāo)現(xiàn)象，在含油量較高時(shí)全部排放到污水系統(tǒng)中；國內(nèi)某煉油廠凝結(jié)水系統(tǒng)陶瓷膜除油除鐵裝置進(jìn)水溫度低時(shí)，凝結(jié)水通過率差，使產(chǎn)水能力不足，影響了凝結(jié)水回用率。

2.6污水回用率

污水回用率為在一定的計(jì)量時(shí)間內(nèi)，污水回用量與向外環(huán)境排放污水量加上污水回用量的比值。節(jié)水型企業(yè)要求煉油業(yè)務(wù)污水回用率應(yīng)大于或等于50%。因此，若提高污水回用率進(jìn)而達(dá)到國家要求，應(yīng)提高污水的回用量。

目前，國內(nèi)大多數(shù)煉化企業(yè)均建立了污水回用系統(tǒng)，采用的污水回用技術(shù)路線主要分為兩類：第一類是對(duì)污水進(jìn)行適度處理后，直接回用到循環(huán)水系統(tǒng)等對(duì)水質(zhì)要求不太高的用水點(diǎn)，這種回用方式的特點(diǎn)是污水處理的固定資產(chǎn)投資較小、運(yùn)行費(fèi)用低，項(xiàng)目實(shí)施相對(duì)容易；第二類是對(duì)污水進(jìn)行深度處理后，使回用污水的水質(zhì)達(dá)到化學(xué)水指標(biāo)，回用到鍋爐以及其他工藝用水，這種回用方式的主要特點(diǎn)是污水深度處理的工藝路線復(fù)雜、固定資產(chǎn)投資較大、處理費(fèi)用較高。國內(nèi)很多先進(jìn)煉化企業(yè)污水回用率均可超過50%。如，中國海油大榭石化2010年啟動(dòng)超濾+反滲透+臭氧催化氧化的污水深度處理回用項(xiàng)目，2011年污水回用率達(dá)到75%[6]；中國石化某企業(yè)采用殺菌+過濾+水處理工藝，使工業(yè)污水回用規(guī)模達(dá)到600 t/h，污水回用率超過90%；中國石油長慶石化采用超濾、反滲透、陶瓷超濾膜等新技術(shù)處理污水，污水回用率可超過78.5%[7]。然而，國內(nèi)一些煉油企業(yè)污水回用率偏低，存在的問題有：原污水回用系統(tǒng)處理能力不足，需擴(kuò)能或增設(shè)新的處理系統(tǒng)；由于污水處理系統(tǒng)的產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)不到回用水標(biāo)準(zhǔn)，限制了回用量；由于污水處理成本較高，且新水水價(jià)較便宜，因此污水未回用或回用量較小。

3 對(duì)策及建議

為使國內(nèi)更多煉油企業(yè)達(dá)到節(jié)水型企業(yè)的要求，針對(duì)用水指標(biāo)等方面存在的主要問題，提出以下對(duì)策及建議。

1）優(yōu)化制水系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)、更換高通量的反滲透膜、回收利用制水過程中產(chǎn)生的廢水、改造落后的制水設(shè)備等措施，降低軟化水、除鹽水制取系數(shù)。對(duì)地下水管網(wǎng)進(jìn)行改造、管道防腐及舊管道更新、實(shí)施廠區(qū)水管網(wǎng)上架等，降低用水綜合漏失率。通過加大凈化水回用量、提高凈化水水質(zhì)等，提高含硫污水汽提凈化水回用率。優(yōu)化循環(huán)水的取熱負(fù)荷、更換泄漏水線、改造旁濾設(shè)施和涼水塔填料、選用優(yōu)良藥劑改善循環(huán)水水質(zhì)、回收直排水等，提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)。改造凝結(jié)水回收管網(wǎng)、設(shè)置精制處理系統(tǒng)等，提高蒸汽冷凝水回收率。對(duì)污水回用裝置進(jìn)行擴(kuò)能改造、應(yīng)用污水回用新技術(shù)等，提高污水回用率。

2）落實(shí)目標(biāo)責(zé)任，嚴(yán)格監(jiān)督考核。加強(qiáng)用水的精細(xì)化管理，將各項(xiàng)節(jié)水指標(biāo)納入業(yè)績考核，分年度落實(shí)指標(biāo)，逐級(jí)跟蹤考核；加大對(duì)重點(diǎn)用水單位的監(jiān)察力度；強(qiáng)化節(jié)水獎(jiǎng)罰，對(duì)于完成指標(biāo)的單位和個(gè)人給予表彰，未完成指標(biāo)的進(jìn)行問責(zé)。

3）加大節(jié)水項(xiàng)目的投資力度。由于節(jié)水項(xiàng)目大多存在回收期較長等問題，經(jīng)濟(jì)效益較差，因此，節(jié)水項(xiàng)目往往不是國內(nèi)煉化企業(yè)投資的重點(diǎn)。但從節(jié)水型企業(yè)建設(shè)的角度看，這些節(jié)水項(xiàng)目為企業(yè)達(dá)到節(jié)水型企業(yè)要求提供了重要保障；因此，應(yīng)充分利用有效資金，加大對(duì)用水問題突出企業(yè)的投資力度，重點(diǎn)解決企業(yè)用水方面存在的共性問題，有效提升企業(yè)用水指標(biāo)，同時(shí)強(qiáng)化節(jié)水項(xiàng)目的責(zé)任管理，并對(duì)節(jié)水項(xiàng)目的實(shí)施效果進(jìn)行跟蹤。

4）加強(qiáng)企業(yè)水平衡測試工作。水平衡測試是企業(yè)加強(qiáng)用水科學(xué)管理、最大限度節(jié)約用水和合理

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.04.001

于型偉，工程師，2011年畢業(yè)于天津大學(xué)化工學(xué)院，從事煉化節(jié)能節(jié)水管理及技術(shù)研究工作，E-mail：yuxingwei@petrochina. com.cn，地址：北京市海淀區(qū)志新西路3號(hào)，100083。