乙苯-苯乙烯裝置在線分析小屋排液線改造

陳起峰 王新成(中海油東方石化有限責(zé)任公司， 海南 東方 572600)

乙苯-苯乙烯裝置在線分析小屋排液線改造

陳起峰 王新成(中海油東方石化有限責(zé)任公司， 海南 東方 572600)

本文主要對(duì)乙苯-苯乙烯裝置生產(chǎn)污水池水質(zhì)質(zhì)量下降進(jìn)行原因排查，最終確認(rèn)分析小屋在線液相色譜分析儀的排液是造成污水池水質(zhì)污染的主要原因。為解決問(wèn)題，部門結(jié)合實(shí)際，通過(guò)討論研究，提出可行性改造方案，達(dá)到改善了污水水質(zhì)的目的，并取得了一定環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。

分析小屋;在線色譜分析;排液線改造效益

1 乙苯-苯乙烯裝置流程簡(jiǎn)介

東方石化乙苯裝置生產(chǎn)規(guī)模為12.72萬(wàn)噸/年，利用催化裂解裝置副產(chǎn)的干氣為原料，采用稀乙烯氣相烷基化制乙苯法，為苯乙烯裝置提供原料乙苯；苯乙烯裝置采用兩級(jí)絕熱負(fù)壓脫氫制苯乙烯技術(shù)，在GS系列催化劑的作用下，發(fā)生脫氫反應(yīng)生成粗苯乙烯，再經(jīng)過(guò)負(fù)壓精餾，最終得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.8%的苯乙烯產(chǎn)品[1]。

乙苯-苯乙烯裝置共用一個(gè)生產(chǎn)污水池，接收裝置產(chǎn)生的生產(chǎn)污水，再經(jīng)污水泵送往界外污水廠，污水來(lái)源為：乙苯裝置干氣分液罐和蒸汽發(fā)生器的排污水；苯乙烯裝置汽包排污、廢熱鍋爐排污、工藝凝液過(guò)濾器排水、DNBP廢水、阻聚劑卸料區(qū)地面排水、分析小屋排液、水封罐溢流水、地下罐集水坑排水和換熱器循環(huán)水排水等，具體見(jiàn)圖1。

2 流程改造背景

自2015年3月苯乙烯裝置首次開(kāi)工后，生產(chǎn)污水池內(nèi)水質(zhì)質(zhì)量較差，異味大，水面浮油較多，取樣存在分層，取樣分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 改造前生產(chǎn)污水池樣品分析

如圖1所示，生產(chǎn)污水樣品分析 COD值和石油類物質(zhì)含量逐漸上漲，取上層浮油再次分析，含油物質(zhì)存在苯乙烯、乙苯、苯等苯系物，這些物質(zhì)均為難生化降解有機(jī)物，具有生物毒性，使污水處理廠菌體內(nèi)的酶變質(zhì)并失活，會(huì)影響污水處理廠生化處理效果和穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

圖1 生產(chǎn)污水池排放源

3 原因分析

根據(jù)污水的排放來(lái)源，進(jìn)行逐一排查。

3.1 乙苯裝置

(1)干氣分液罐排液取樣分析合格，干氣帶油原因排除。(2)四個(gè)蒸汽發(fā)生器排放污水取樣進(jìn)行分析，結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)，蒸汽發(fā)生器泄漏原因排除。

生產(chǎn)污水池的水質(zhì)質(zhì)量變差是在苯乙烯裝置開(kāi)工后發(fā)現(xiàn)，在此之前，乙苯裝置開(kāi)工已經(jīng)完成，綜合取樣化驗(yàn)結(jié)果，基本排除了乙苯裝置排放源對(duì)生產(chǎn)污水池的影響。

3.2 苯乙烯裝置

(1)汽包排污、廢熱鍋爐排污取樣分析合格，物料泄漏至鍋爐水原因排除。

(2)尾氣水封罐取樣分析合格，基本是溢流的新鮮水，尾氣帶油原因排除。

(3)換熱器的循環(huán)水排液分析合格，和循環(huán)水管網(wǎng)數(shù)值相差不大，并且是間期排水，換熱器泄漏原因排除。

(4)脫氫尾氣密封罐和工藝凝液過(guò)濾器未投用，該設(shè)備排液污染原因排除。

(5)兩個(gè)地下罐集水坑均無(wú)水，且積水坑輸水泵未啟動(dòng)過(guò)，積水坑廢水污染原因排除。

(6)壓縮機(jī)汽輪機(jī)疏水和增壓機(jī)水站排水處于關(guān)閉狀態(tài)，壓縮機(jī)排水污染原因排除。

(7)阻聚劑卸車區(qū)和配料區(qū)的地面排水自開(kāi)工以來(lái)先收集至DNBP廢水罐，抽浮油后經(jīng) DNBP廢水泵P6001抽出DNBP吸附器F6002吸附處理后送去生產(chǎn)污水池Z-6003，在F6002后取樣分析合格，阻聚劑廢水污染原因排除。

(8)取分析小屋的排液進(jìn)行分析，有機(jī)物含量超標(biāo)，把分析小屋排液暫時(shí)改用現(xiàn)場(chǎng)廢料桶收集，一段時(shí)間后，污水質(zhì)量有所改善。

經(jīng)過(guò)分析排除，最終確認(rèn)苯乙烯裝置分析小屋的排液是造成生產(chǎn)污水池水質(zhì)質(zhì)量下降的主要原因。

4 在線分析小屋設(shè)備簡(jiǎn)介

色譜分離原理是利用待分離的各種物質(zhì)在兩相中的分配系數(shù)、吸附能力的不同在兩相間進(jìn)行分配，其中一相固定不動(dòng)的，稱為固定相；另一相是流動(dòng)的，稱為流動(dòng)相?；旌衔锝柚鲃?dòng)相的推動(dòng)，順流動(dòng)相的流向而遷移。分配系數(shù)大的或吸附能大的組分停留在固定相中時(shí)間長(zhǎng)，從色譜柱中流出的時(shí)間晚。分配系數(shù)或吸附能小的組分在固定相中停留時(shí)間短，先從柱中流出。從而使混合物中各個(gè)組分得以分離[3]。

圖2 在線色譜分析儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

該裝置在線分析小屋色譜整套設(shè)備由愛(ài)文思控制系統(tǒng)工程(上海)有限公司提供，結(jié)構(gòu)如圖2所示；分別在粗苯乙烯塔回流、粗苯乙烯塔中間塔盤與精苯乙烯塔回流設(shè)置樣品采集點(diǎn)，每隔10分鐘對(duì)物料進(jìn)行采集分析，并將關(guān)鍵分析數(shù)據(jù)傳送到操作員DCS控制系統(tǒng)畫面，為生產(chǎn)操作者提供重要參考依據(jù)，保證精餾塔分離效果，確保苯乙烯產(chǎn)品的合格。該設(shè)備滿足裝置生產(chǎn)中安全可靠、平穩(wěn)運(yùn)行、實(shí)時(shí)分析、維護(hù)簡(jiǎn)便等基本要求，其分析結(jié)束后所產(chǎn)生的廢液匯集后通過(guò)管線排至生產(chǎn)污水池。

5 改造思路分析

根據(jù)色譜設(shè)計(jì)資料，分析小屋廢液排放不可避免，若解決生產(chǎn)污水池水質(zhì)問(wèn)題，必須尋求新排放路徑或收集手段。我們?cè)谥贫ǜ脑旆桨笗r(shí)，考慮到了以下幾點(diǎn)：

(1)裝置正在運(yùn)行，必須在不影響正常生產(chǎn)情況下進(jìn)行改造。

(2)為節(jié)約改造成本，縮短施工時(shí)間，改造設(shè)計(jì)盡量利用原有設(shè)備和原有管線。

(3)改造后要確保分析小屋排液順暢，保證液相色譜分析儀能夠正常工作。

6 排液流程改造前后

圖3 流程改造前

圖4 流程改造后

根據(jù)改造思路，經(jīng)設(shè)計(jì)院、公司技術(shù)部門、車間等討論研究，最終決定將分析小屋的排液由原來(lái)去生產(chǎn)污水池Z6003改排至地下污油罐D(zhuǎn)6002，如圖3、4所示。我們現(xiàn)場(chǎng)選擇最近污油密閉排放管線上的導(dǎo)淋作為接口進(jìn)行排液改線；實(shí)際生產(chǎn)中地下污油罐D(zhuǎn)6002壓力為微正壓約5kPaG，低于廢液排放壓力28kPaG，不影響廢液排放；廢液經(jīng)地下污油罐D(zhuǎn)6002油水分離后，利用原有的地下污油罐排液泵P6003將油相送入苯乙烯脫氫液罐TK7005，作為苯乙烯精餾單元的進(jìn)料，利用苯乙烯精餾單元，分離回收其中的苯乙烯產(chǎn)品,以達(dá)到改造目的。這一流程改造簡(jiǎn)單實(shí)用，利用了原來(lái)的管線和設(shè)備，投入成本較低，施工周期短，改造期間分析小屋暫時(shí)改為廢液桶收集，不影響在線分析儀正常工作和裝置正常生產(chǎn)。

7 生產(chǎn)污水分析結(jié)果前后對(duì)比

經(jīng)流程改造，裝置生產(chǎn)運(yùn)行一段時(shí)間后，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)污水池浮油消失，取樣無(wú)分層情況，取樣分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 改造后生產(chǎn)污水池樣品分析

8 流程改善效果

從環(huán)保意義來(lái)說(shuō)，一方面減少了生產(chǎn)污水池污水排放量以及石油類污染物的排放量，緩解了污水廠對(duì)烴類物質(zhì)的處理，達(dá)到節(jié)能減排效果。另一方面大大改善了污水水質(zhì)狀況，降低了污水處理費(fèi)用；緩解了裝置現(xiàn)場(chǎng)異味，改善了操作人員作業(yè)環(huán)境。

從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)說(shuō)，分析小屋排液量約6kg/h,按年開(kāi)工8000h計(jì)算，可回收苯乙烯產(chǎn)品約45t，若苯乙烯按8300元/t計(jì)，每年可增加經(jīng)濟(jì)效益約40萬(wàn)元，達(dá)到降本增效的目的。

9 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)裝置現(xiàn)場(chǎng)污水池水質(zhì)質(zhì)量下降進(jìn)行原因排查，找出分析小屋排液為污染原因，結(jié)合實(shí)際對(duì)現(xiàn)場(chǎng)分析小屋排液線的改造，有效緩解了現(xiàn)場(chǎng)異味，提高了污水品質(zhì)，改善了操作人員工作環(huán)境，同時(shí)回收排液廢料，增加產(chǎn)品效益，達(dá)到了實(shí)際預(yù)期目標(biāo)，響應(yīng)了國(guó)家煉化工業(yè)“十三五”節(jié)能減排、改善環(huán)境、低碳生產(chǎn)的政策號(hào)召；這一流程改造可以廣泛適用于類似裝置生產(chǎn)在線分析小屋中。

[1]苯乙烯裝置操作規(guī)程[S].

[2]王禹，鐘大輝.Fenton氧化法處理苯乙烯裝置廢水[J].化學(xué)工程 2014，5.

[3]何華，倪坤.現(xiàn)在色譜分析[J].化學(xué)工業(yè)出版社,2004.