原油儲庫棧橋冷凝水回收利用

李占海 伏麟旭

摘要：原油儲庫棧橋原油接卸任務量大，沖洗連接件和對原油罐車加熱產生冷凝水800m3/d左右，溫度高達65℃，該部分冷凝水含油、懸浮物、鈣等雜物。以前落地收集后全部排放掉，現在本著環(huán)境保護、節(jié)約能源的目的，采用密閉流程回收，核桃殼過濾器，油水分離裝置、軟水器（鈉離子交換器）進行處理的技術，溫差控制在15℃左右，達到鍋爐用水指標，作為工業(yè)取暖的熱網補水，過濾器和軟水器的反洗用水，最終達到凝結水全部回收并利用的預期效果。

關鍵詞：棧橋；冷凝水；回收；處理；利用

1、前言

棧橋落地冷凝水的價值體現為熱能價值、水資源價值和減少排污價值三部分?；厥绽淠藉仩t可以節(jié)省鍋爐燃料，一般來說，給水溫度每上升60℃，就可以節(jié)省燃料。冷凝水回收有利于鍋爐排污量減少，降低排污熱損失，提高鍋爐熱效率。如果冷凝水全部回收，年節(jié)約資金達152萬元左右。

2、工藝流程采用閉式系統(tǒng)

目前，國內冷凝水回收技術很成熟，多為純凈品質冷凝水回收，經過疏水器等回收裝置的冷凝水無需軟化處理，回收后直接送回鍋爐重新使用，這樣不僅節(jié)約了熱能，也節(jié)約了軟化水用量，從而節(jié)省了水處理的費用。另外一種情況是，當冷凝水受到常規(guī)污染無法直接利用時，可考慮間接換熱方式即間接換熱熱源，或是增加相應的冷凝水處理設備。

我們的目的是使棧橋落地凝結污水能夠有效回收利用，節(jié)能降耗，提高生產效率。要想使凝結水成為鍋爐用水還需對其進行過濾、除油和軟化處理，在凝結水泵出口新建核桃殼（兩套）過濾器。對原有軟化水工藝進行改造。已建軟化設備以處理未落地冷凝水為主，新建軟化裝置以處理落地冷凝水為主，兩套軟化裝置可互相切換。閥門控制。改造原有的鈉離子交換器再生液生產工藝，改為自動化攪拌和運輸鹽水，使原有的鈉離子交換器再生液系統(tǒng)運行效率提高，降低能耗，生產工藝操作方便，降低員工的勞動強度。生產出合格的軟化水，保證鍋爐正常運行。

將棧橋落地冷凝水匯集到棧橋泵房內油水分離罐（冷凝水管線上加透明的玻璃看窗，便于觀察冷凝水中含油情況，并加一過濾器）；經外輸污水泵輸至鍋爐房500m3凝結水罐；再進入核桃殼過濾器，除油和懸浮物。然后經過油水分離裝置，進一步除油后去軟水器去除鈣鎂離子，達到鍋爐用水標準，首先在凝結水泵出口新建核桃殼（兩套）過濾器。因為，凝結水在鍋爐房500m3凝結水罐中經過加熱和氣懸浮裝置的處理，使凝結水中的油得到有效的分離。但水中仍有雜質和少量的油，而且水的硬度高，要想成為鍋爐用水還需對其進行過濾、除油和軟化處理。其次改造軟化水工藝。鍋爐房原有的凝結水處理工藝不能滿足改造后的工藝切換，所以需要對原有的工藝進行改造。在鍋爐房加裝軟水器（鈉離子交換器），將原有的鈉離子交換器與新建的鈉離子交換器工藝相并聯(lián)，實現工藝相互切換。利用原有的油水分離裝置進一步除油。軟水器的工作原理是將含有硬度的原水通過離子交換樹脂，陽離子交換樹脂巨大的表面積，可使水中的鈣鎂離子與樹脂中的鈉離子發(fā)生置換反應，從而保證出水硬度小于0.03mo1/L。其化學反應為：2RNa+Ca2'=R2Ca（Mg）+2Na2'。反應結果：水中的鈣、鎂離子進入樹脂中，樹脂中的鈉離子進入水中，從而起到軟化的結果。當鈣鎂型樹脂（即失效樹脂）達到一定程度，出水硬度超標時，即進行失效樹脂的再生工作。利用較高濃度的氯化鈉溶液通過失效的樹脂，使失效的樹脂重新恢復至鈉型樹脂。

最后在鍋爐房鹽棚內建自動攪拌的鹽池，加裝鹽泵循環(huán)鹽水，通過管道輸送鹽水供鈉離子交換器使用。

3、改造優(yōu)點

工藝流程相對簡單，改造過程中盡量利用原有設施和流程，改造了原來不合理和已停用廢棄的部分設施，重新規(guī)劃設計了冷凝水管進出口工藝流程。實際操作方便，節(jié)能降耗。

選用的核桃殼過濾器是以核桃殼為過濾介質，經特殊處理的核桃殼，表面面積大，吸附能力強，因而去除率高，油和懸浮物雙效去除。親水不親油的性質，在反洗時采用攪拌使核桃殼在運動中相互摩擦，有利于脫附，再生能力強，化學穩(wěn)定性好，有利于過濾器性能長期穩(wěn)定，易再生、反洗不加藥，可串聯(lián)或并聯(lián)。

選用的鈉離子交換器為直徑1500mm不銹鋼襯膠罐體，耐腐蝕性能優(yōu)異，外形美觀，該裝置采用逆流再生方式，降低了鹽耗、水耗，提高了出水水質。對于順流再生工藝，鹽的比耗一般為1.72，而逆流再生鹽的比耗一般為可節(jié)約鹽20%，大大降低了系統(tǒng)的運行成本。

鈉離子交換器再生時，要求再生液在交換器內停留10min，被交換樹脂層吸附的鈣、鎂離子得到充分浸泡，逆流再生工藝會更理想。

在鍋爐房鹽棚內建自動攪拌的鹽池，加裝鹽泵循環(huán)鹽水，通過管道輸送鹽水供鈉離子交換器使用。這樣既能保證鹽液的濃度，又解決了鹽搬運難的問題，降低員工的勞動強度，提高工作效率。

對軟化水工藝的改造，平面設計布局合理、美觀。既有效地回收利用了棧橋冷凝水，又合理地改造了軟化水處理系統(tǒng)，降低了運行成本，提高了生產效率。在相同熱負荷條件下，通過冷凝水回收，會降低鍋爐煙塵及有害氣體排放量，有利于環(huán)保。

4、應用效果

將棧橋冷凝水回收并軟化處理后，水質達標，作為工業(yè)取暖的熱網補水，實踐證明是可行的。冷凝水水量每天回收約為800m3/d，夏季回收水量低，冬季回收水量相對高些，分析原因為，夏季溫度高，清洗需要的水量少，冬季相反。冷凝水溫差控制在150℃左右，夏季溫差低，冬季高。因為夏季氣溫高，冷凝水輸送過程中熱量損耗少，冬季氣溫低，即使管線有保溫保護層，冷凝水輸送也會消耗很多熱量，所以要加強管理，求得更理想的效果。

棧橋冷凝水污水量每天回收800m3左右，年約292000噸，工業(yè)用水按4.70元/噸計，年節(jié)約水費約137.24萬元，采用逆流再生方式的鈉離子交換器口降低鹽耗0.6t，年節(jié)約購鹽費約15.5萬元，項目投產后年節(jié)約資金152萬元左右，兩年半即可收回全部投資。

5、結束語

本次改造變廢為寶，既保護環(huán)境，又達到節(jié)約能源的目的。取消了人工搬鹽的環(huán)節(jié)，降低員工的勞動強度，取得了良好的經濟效益和社會效益。通過本工程投產應用，證明了棧橋冷凝污水回收技術的合理性和可靠性。

參考文獻：

[1]孫淑芳.原油儲庫棧橋冷凝水回收利用[J].中國石油和化工標準與質量，2018，38（16）：83-84.

[2]朱勝杰，鄒兵，閆柯樂，楊靜怡，馬明，高少華.外浮頂原油儲罐VOCs排放核算參數對排放量的影響研究[J].安全、健康和環(huán)境，2017，17（05）：34-36.

[3]郭鋒.高寒地區(qū)原油儲庫生產運行方式優(yōu)化技術研究[D].東北石油大學，2017.

[4]王宇.原油儲運系統(tǒng)最優(yōu)化運行技術研究[D].東北石油大學，2016.

[5]李占海.YKQ原油儲庫項目的質量控制研究[D].吉林大學，2016.

（作者單位：營口港工程監(jiān)理咨詢有限公司）