凝结水精制技术的应用研究本科毕业论文.doc

XXX大学工程硕士专业学位论文 论文题目： 凝结水精制技术的应用研究 硕 士 生： 指导教师： 教授 工程领域： 化学工程 2012年 6 月 9 日Thesis for the Graduate Candidate TestResearch on application and purification technology for condensed waterCandidate: Ma Haifeng Tutor: Wang Jian Field: Chemical EngineeringDate of oral examination: June 9th, 2012University: Northeast Petroleum University东北石油大学工程硕士专业学位论文学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 学位论文使用授权声明本人完全了解XXX大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，可以公布论文的全部或部分内容。XXX大学有权将本人的学位论文加入中国优秀硕士学位论文全文数据库、中国博士学位论文全文数据库和编入中国知识资源总库。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名： 导师签名： 日期： 日期：III东北石油大学工程硕士专业学位论文凝结水精制技术的应用研究摘 要本课题是紧密结合大庆石化化工区乙烯装置凝结水实际现状提出的，通过乙烯装置工艺凝结水现状进行调查和水质分析，调研凝结水精制出水水质要求，同时考察凝结水处理工艺和方法，拟通过实验考察凝结水阻截除油应用工艺效果，提出凝结水精制优化方法。 大庆石化乙烯装置的凝结水比炼油装置复杂很多，在换热器等设备泄漏情况下，可能含有硫氰酸钠、丙烯、氨、氢氰酸、苯、丁二烯、溶剂油、丁烯、氮气、乙烯、铁、钙离子、镁离子、氯根、硫酸根、磷酸根等污染物质，对凝结水的水质影响较大，且难以处理。大庆石化原有凝结水精制装置采用精密过滤器、焦炭过滤器处理、混床工艺处理，原设计经除油及其它杂质后，应用于脱盐水的设备，但由于当时除油技术的局限性，水质达不到所需要求（含油小于0.3mg/L），因此一直没有应用，送入循环水场作为循环补充水。因此，本试验通过对化工凝结水进行污染物种类、成分浓度进行比对分析，选用两级预屏障工艺和三级阻截除油工艺与覆盖过滤器和活性碳过滤器处理工艺对进行中试实验，通过连续监测各个组合工艺日平均出水指标，找出处理效果变化趋势，结果证明两级预屏障工艺和三级阻截除油工艺的组合工艺更能有效降低凝结水的油和离子含量，化工凝结水经过处理后，出水油0.3mg/L，去除率达92.9%，COD1.0 mg/L，经过混床处理后，出水能够达到中石油规定的锅炉给水标准且运行成本相对低廉，具有可观的经济效益和环境效益。实验表明两级预屏障工艺和三级阻截除油工艺组合工艺对化工区乙烯装置凝结水具有较好的处理效果。关键词：凝结水，油去除率，电导去除率，阻截除油 Research on application and purification technology for condensed waterABSTRACTThis topic is in close connection with the Daqing Petrochemical chemical ethylene plant in the actual status of the condensate through the ethylene plant process condensate situation survey and water quality analysis, research condensate refining water quality requirements also investigated the condensation of water treatment processes and methods, the proposed condensate interception degreasing process effect, the experiment investigated proposed condensate refined optimization method.Petrochemical ethylene plant in Daqing condensate refining unit complex, the leakage of heat exchangers and other equipment, may contain sodium thiocyanate, propylene, ammonia, hydrogen cyanide, benzene, butadiene, solvents, oil, butylene, nitrogen, ethylene, iron, alcium, magnesium, chloride, sulfate, phosphate and other pollutants, water quality impacts of the condensate and difficult to handle. Daqing Petrochemical original condensate refining unit with precision filter, coke filter processing, the mixed bed process, the original design after oil and other impurities used in the equipment of the desalinated water, but because degreasing technology limitations, water quality to reach the necessary requirements (oil is less than 0.3mg / L), has not been applied, add water into the circulating water field as a circular. Therefore, the test by chemical condensate types of pollutants, ingredient concentration than the analysis, the choice of two pre-barrier process and three intercept degreasing process and cover the filter and activated carbon filter treatment process of pilot test through continuous monitoring of various combinations of process average effluent indicators to identify the treatment effect trend, results show that the combination of two pre-barrier process and three intercept degreasing process technology more effectively to reduce the oil and ion content of the condensate, chemical condensation water after treatment, the effluent oil0.3mg / L, the removal rate of 92.9% of COD1.0 mg / L, after a mixed bed, the water can reach the oil requirements of the boiler feed water standards and relatively low running costs, with considerable economic benefits and environmental benefits. The experiments show that the two pre-barrier process and three intercept degreasing processes combined process chemical ethylene plant in the condensate has a better treatment effect.Key words：Condensate; Oil removal ; Conductivity removal；Interdiction degreasing创新点摘要本文主要研究的是化工区乙烯装置凝结水一种新型的处理工艺，其创新点如下：1本文通过现场同步试验，测定两种不同工艺组合对化工区乙烯装置凝结水处理的效果，并检验了阻截除油工艺的运行稳定性和抗冲击性，极具推广应用价值。2利用两级预屏障工艺和三级阻截除油工艺组合工艺，能够将化工区乙烯装置凝结水的出水油在0.3mg/L左右，去除率达92.9%左右，COD1.0 mg/L，达到中石油规定的锅炉给水标准验证了两级预屏障工艺+三级阻截除油工艺+活性炭+混床组合工艺适用于化工区乙烯装置凝结水处理。3两级预屏障工艺+三级阻截除油工艺+活性炭+混床组合工艺，在处理总铁、油、电导等低浓度化工区乙烯装置凝结水中，运行成本低廉，性能稳定。XLI目 录学位论文独创性声明I学位论文使用授权声明I摘 要IIABSTRACTIII创新点摘要IV前 言1第一章 文献综述31.1 凝结水处理现状31.2 凝结水处理的特点31.3 凝结水除油除铁技术31.3.1 覆盖过滤器41.3.2 电磁过滤器41.3.3 阻截除油技术41.3.4 复合膜除油除铁技术41.4 凝结水的除盐装置41.4.1 深层净化混床41.4.2 三层混床51.4.3 粉末树脂覆盖过滤器61.5 凝结水精制的工艺方法61.5.1 复合膜高温凝结水除油除铁+活性炭过滤器+混床工艺61.5.2 表面冷凝液过滤器+精密过滤器+活性炭过滤器+混床工艺71.5.3 磁增益复合除铁屏障罐+凝聚阻截除油罐+活性炭过滤器+混床工艺71.6 凝结水精制技术的应用进展81.6.1 国外的凝结水精处理技术81.6.2 国内的凝结水精处理技术应用8第二章 乙烯装置凝结水处理现状及研究意义102.1 我国凝结水处理现状调研102.1.1 调研路线102.1.2 福建联合（乙烯与炼油）炼化公司凝结水处理情况102.1.3 中石化天津分公司芳烃厂凝结水处理情况112.1.4 燕山石化公司一电站凝结水处理情况112.1.5 中石油抚顺石化洗化厂凝结水处理情况122.1.6 调研情况小结132.2 乙烯装置凝结水处理的研究意义13第三章 实验内容与方法143.1 实验内容143.2 实验装置和药品143.2.1 实验装置143.2.2 实验药品153.3 实验方法153.3.1 两级预屏障除铁工艺法153.3.2 阻截除油工艺173.3.3 表面冷凝液过滤器+精密过滤器工艺183.4 实验水质分析及监测指标183.4.1 水质分析183.4.2 分析项目及测量方法193.5 试验准备193.5.1 滤料的选择意义193.5.2 滤料的选择依据193.5.3 滤料的确定203.5.4 滤料填充率确定203.5.5 反应器的启动21第四章 实验工艺选择234.1 现有处理工艺234.2 两级预屏障工艺+三级阻截除油工艺234.2.1 两级预屏障工艺+三级阻截除油工艺介绍234.2.2 实验设备及原理244.3 表面冷凝液过滤器+精密过滤器+活性炭过滤器+混床工艺25第五章 实验结果与分析275.1 凝结水成分分析试验275.2 实验数据分析275.2.1 两级预屏障工艺+三级阻截除油工艺+活性炭+混床工艺数据分析315.2.2 表面过滤器 +精密过滤器+活性炭+混床工艺数据分析325.3 对比实验分析345.4 小结35结 论36参考文献37发表文章目录40致 谢41东北石油大学工程硕士专业学位论文前 言地球上的水资源，从广义来说是指水圈内水量的总体。海水是咸水，不能直接利用，所以通常所说的水资源主要是指陆地上的淡水资源，如河流水、淡水湖泊水、地下水和冰川等。陆地上的淡水资源只占地球上水体总量2.53，其中大部分（近70）是固体冰川，即分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰川，还很难加以利用。目前人类比较容易利用的淡水资源，主要是河流水、淡水湖泊水，以及浅层地下水，储量约占全球淡水总储量的0.3，只占全球总储水量的十万分之七。据研究，从水循环的观点来看，全世界真正有效利用的淡水资源每年约有9 000立方千米。 从数据上看，全球水资源极其丰富，但实际上当前全球水资源却极其紧缺，可以直接利用的水资源极其有限，部分国家存在水比油贵的尴尬情况，以中国为例，668座城市中有400余座正遭受缺水之痛，其中108座城市处于“严重”缺水状态；而与此相对应的却是水资源的浪费和水污染日趋严重的态势。世界银行指出，当前，在中国只有30%的城市污水得到部分处理，即使在水资源相对丰富的广东省也很难保证清洁水的供应。中国政府法令要求，截止2012年，所有人口超过50万以上的城市必须处理掉60%的污水，水的问题已经成为制约中国经济发展的隐患。另外当今资源、能源紧张的情况下，节能降耗已成为各个企业的大事，节能降耗不仅关系到环境问题，同时也关系到企业的市场竞争能力及生存能力。同时，随着社会的发展，人类对环保的要求越来越高，这就要求企业严格遵守环保法规，向环保要效益。目前，乙烯装置凝结水的处理是较为火热的研究课题之一，各大院校、研究机构、社会团体，都致力于乙烯装置凝结水处理技术研究，也导致该技术在中国的蓬勃发展。但与国外相比，我国的高乙烯装置凝结水处理技术研究还有较大差距，我国乙烯工业始于50年代末、60年代初，从原苏联引进第一套方箱式裂解炉乙烯和后期的砂子裂解炉乙烯装置，70年代又引进5套30万吨/年管式裂解炉乙烯装置，80年代到90年代初引进了几套1216万吨/年规模的小型乙烯装置。在90年代中期又引进了茂名和吉林两套30万吨/年乙烯装置。同时还改造了一批30万吨/年乙烯和小型乙烯装置。目前全国有16家乙烯生产企业，拥有18套乙烯装置，2003年共计产量612万吨。 目前国内在建、拟建规模约为60万吨/年以上的项目有： 1中石化/扬子石化与巴斯夫（BASF）合资的60万吨/年乙烯装置； 2中国海洋石油总公司、广东省、香港招商局与壳牌公司（Shell）合资，在广东惠州新建80万吨/年乙烯； 3中石化/上海石化与BP公司新建90万吨/年乙烯； 4茂名石化正在建的64万吨/年乙烯装置； 5中石化/福建炼化与埃克森（EXXON）及沙特阿美公司合资的80万吨/年乙烯装置； 6宁波镇海炼化厂拟新建规模为100万吨/年乙烯装置； 7新疆独山子石化利用哈萨克斯坦含硫油拟建100万吨/年乙烯装置。 另外还有齐鲁石化、吉林石化、兰州石化、大庆石化等都在进行扩能改造，使装置总规模在60万吨以上。同时还有天津、四川、广州、湖北、大连正在筹划建设大型乙烯装置。 随着乙烯装置的蓬勃发展，作为该装置排放的污染凝结水，因其中含有多种污染物，组份十分复杂，处理后排放的污水环境污染较大且难以处理，而经过传统处理工艺的凝结水也因较难达到锅炉给水要求而降低使用，既造成了水资源的浪费，同时也严重地阻碍了乙烯生产技术的发展，因此凝结水处理技术有待提高。以目前在大庆石化凝结水处理技术的水平，处理后的凝结水COD1.0mg/L、油0.3mg/L、在线电导0.2s/cm、SiO20.02mg/L的锅炉给水标准极为困难。大庆石化脱盐水装置对上述凝结水经精密过滤器焦炭碳过滤器混床处理工艺处理后，其出水仍然超过国家锅炉给水标准，远达不到中石油锅炉给水标准要求。本课题通过试验装置连续进水，力求寻找到适合乙烯装置凝结水处理的工艺，而从达到资源再生、重复利用、节能降耗，改善生态环境的目的。39东北石油大学工程硕士专业学位论文第一章 文献综述1.1 凝结水处理现状石油化工企业生产过程中形成的大量凝结水，而回收的凝结水中因反应釜、塔、换热器泄漏等因素，常含有一定的油类物质、铁离子和其他有机物，使得回收的凝结水不能直接送回锅炉中再次使用，因此只有降级使用或者排放，导致巨大的资源浪费，不仅造成大量水资源的浪费，并且会污染整个生态环境。将凝结水回收利用，使其在生产过程中循环使用，形成两性循环，不仅可以很大程度的降低生产成本，并且还能节约越来越珍贵的水资源。下面我们将简单分析凝结水受污染的原因：凝结水是蒸汽凝结而生成的水，在一般的情况下，应该是比较纯净的，但在工业生产过程中，凝结水会受到不同程度的污染，凝结水中不同的污染物质会对采用凝结水为工作介质的设备产生不同程度的危害。主要原因有以下三点：（1）蒸汽系统的凝汽器发生渗漏。通常在凝汽器的管子与管板结合的地方，出现了不严密处，使得冷却水渗漏到凝结水中；或是由于系统的腐蚀而出现裂纹、损坏、穿孔等造成凝汽器的泄露，造成凝结水受到污染。（2）金属腐蚀产物的污染。凝结水系统的设备和管路由于某种原因被腐蚀，金属腐蚀的产物进入到凝结水中，其中主要是铁和铜的腐蚀产物，即铁和铜的氧化物的污染。（3）从用户返回的水的杂质污染。在热用户返回的凝结水中，往往含有许多杂质，随着应用场合与生产工艺的不同，杂质的成分与污染的途径也不同。有时未经处理的原水、油类等漏入蒸汽，形成的凝结水中。在凝结水中，主要污染物的污染因子大体可以分为两类：一类是金属污染物，其主要以离子状态存在于凝结水中（如Fe2+、Fe3+、Cu2+等）；另一类是有机污染物，这类污染物既可以胶体状态悬浮于凝结水中，也可以分子形式溶解于凝结水中，其主要代表物是油。1.2 凝结水处理的特点根据生产工艺的不同，污染物的污染途径、成分和含量也不尽相同，因此必须根据水中污染物的特点以及不同设备对凝结水水质要求进行不同方法、不同程度的净化处理。凝结水的回收，特别是高参数、大容量锅炉机组的凝结水，通常具有数量大和含盐量低的特点，因此，凝结水的除盐处理要求设备在流量大和含盐量低的情况下运行。此外，在凝汽器泄露等的特殊情况下，要求设备具有应急应变能力。1.3 凝结水除油除铁技术凝结水中油和铁的去除是制约凝结水回收的难点。凝结水除油除铁的技术主要有活性炭除油技术、粉末树脂覆盖过滤除油除铁技术、高密度纤维阻截除油技术、高密度滤元阻截、陶瓷超滤过滤除油除铁技术等。1.3.1 覆盖过滤器覆盖过滤器用于汽轮机凝结水回收中去除悬浮态、胶态金属腐蚀产物，特别是除铁性能良好。覆盖过滤器是将粉末状滤料覆盖在过滤元件上，使其形成一个均匀的微孔滤膜，被处理的水通过滤膜过滤后，经过滤元汇集后送出。过滤器是利用覆盖在过滤元件表面上的滤膜进行过滤的。作为覆盖过滤器的滤料，除要求呈粉末状及化学稳定性好外，还要求其本身有孔隙。对于用于凝结水除油的覆盖过滤器的滤料，可采用活性炭粉、硅藻土和焦炭粉。例如：活性炭的化学稳定性好，多孔、吸附力强，所以有良好的除油效果。1.3.2 电磁过滤器电磁过滤器内部充填的填料是强磁性物质（直径为68mm软铁或纯铁小球）。过滤器外边装有能改变磁场强度的电磁线圈。通直流电时，线圈产生强磁场，是填充物磁化，再通过磁化基体对水中磁性物质颗粒的磁力吸引，将杂质吸着在被磁化了的填料表面，达到水的净化。需要清洗时，切断向线圈供电的直流电，是磁场消失，再用水和空气反洗。电磁过滤器适应于去除凝结水中金属氧化腐蚀产物，可以作为凝结水净化系统的前置过滤器。1.3.3 阻截除油技术阻截除油原理是充分利用对油、水鉴别选择非常敏感的特殊材料，当含油凝结水经过这种材料时，水可以通过，油被阻截，针对油、水流体的物理特性，实现油、水分离，帮助油水精确分离的关键是安装在过滤装置内部、由特殊改性纤维构成的阻截膜。这层的阻截膜对油和水有极为敏感的识别能力，遇到水分子就让它流过，遇到油分子就把它挡住。目前已有自主研发成功阻截除油技术装置实现了油水分离。1.3.4 复合膜除油除铁技术利用滤料的架桥作用，将粉末状的过滤介质覆盖在一种特制的多孔管件（滤元）上，在其表面形成致密滤膜，当凝结水由管外通过滤膜和滤元孔隙进入管内时，通过机械阻截和化学吸附等一系列手段的综合作用，一次性去除其中的油、铁、COD和悬浮物等杂质。1.4 凝结水的除盐装置凝结水除盐装置是凝结水净化系统的核心，凝结水除盐一般多为净化混床，亦可用粉末树脂覆盖过滤器。1.4.1 深层净化混床凝结水的净化混床是由氢型或铵型强酸阳离子交换树脂与氢氧型强碱阴离子交换树脂组合而成，其作用是在除去凝结水中悬浮物杂质的同时，还能除去凝结水中一些有害的离子。除盐原理：H/OH方式时： NH/OH方式时：1.4.2 三层混床三层混床是在强酸阳树脂和强碱阴树脂之间置入一种惰性树脂，惰性树脂的真密度介于阳树脂和阴树脂的真密度之间。由于三种树脂的粒度、级配、密度及沉降速度等方面均是按一定特殊要求选取的，所以在反洗分层后，树脂能清晰地分成三层。由于惰性树脂层介于阴、阳树脂层之间，可使阴、阳树脂有效地分离，且避免了再生时的“交叉污染”。三层混床的出水水质好，交换容量高，正洗水耗低，分层后可观察到明显的分界面，便于操作。体外再生层混床主要用于凝结水净化处理，三层混床的缺点是惰性树脂易受污染，污染后不能稳定地处于阴、阳树脂层之间。1.4.3 粉末树脂覆盖过滤器粉末树脂覆盖过滤器在凝结水处理系统中，可用作深层净化混床的后置设备，或取代深层净化混床作为主除盐设备，或用作深层净化混床的前置处理设备。粉末树脂覆盖过滤器的截污容量小于深层净化混床，但能去除硅酸，对凝汽器泄露的防护能力差，只能在凝汽器的正常运行下工作，即使凝汽器有微小泄露，就会影响其运行周期，出水水质要比深层净化混床稍差。1.5 凝结水精制的工艺方法凝结水精制处理工艺流程大致可以分为两类, 一是在混床前加单独的前置过滤器， 即采用各种过滤器(包括管式微孔过滤器、覆盖过滤器、电磁过滤器、氢型阳床) + 高速混床方式；二是不设前置过滤器, 只采用单独的空气擦洗高速混床或树脂粉末覆盖过滤器。设置较为复杂, 占地和投资较大, 运行操作也比较麻烦, 后一类系统设置和运行操作则相对简单、占地和投资费用也较小。目前凝结水处理工艺大致是先经过除油、除铁处理，然后经过混床除盐处理。因混床树脂易受油类物质、金属物质和有机物的污染，造成工作交换容量下降，工作周期缩短，因此除油、除铁是凝结精制的关键技术。1.5.1 复合膜高温凝结水除油除铁+活性炭过滤器+混床工艺含油凝结水来水进入进水油在线监控系统进行油含量的在线监控。事故状态下油含量很高的凝结水直接排入污水管道，进入企业的含油污水处理系统进行处理，正常工况下的含油凝结水则进入复合膜高温凝结水除油除铁装置，深度去除水中的油、铁、硅、悬浮物和其它有机物，而后进入出水油在线监控系统进行油含量的在线监控。油含量不合格的凝结水返回凝结水罐进行再次处理，油含量合格的凝结水则进入换热器降温。降温后的凝结水进入活性炭过滤器深度去除水中的油含量，然后进入混床深度去除水中的阴阳离子。混床处理后的凝结水经电导率和二氧化硅在线检测合格后进入脱盐水箱，完成凝结水的精制。工艺流程框图如下：含油凝结水凝结水泵进水油在线监控复合膜高温凝结水除油除铁装置中间出水油在线监换热器活性炭过滤器出水油、铁在线监控间出水油在线监混床返回含油凝水罐脱盐水箱图1.1 复合膜高温凝结水除油除铁+活性炭过滤器+混床工艺图1.5.2 表面冷凝液过滤器+精密过滤器+活性炭过滤器+混床工艺工艺路线：换热后的含油凝结水含油凝结水箱清净凝结水泵表面冷凝液过滤器精密过滤器（凝结水专用型）凝液活性炭过滤器凝液混合离子交换器凝液精制系统脱盐水箱。凝结水来自界区外，换热后进入凝结水水箱，通过含油凝液泵送入表面冷凝液过滤器。表面冷凝液过滤器是一种新型的凝结水预处理设备。主要用来去除凝结水中的油和氧化铁等杂质，它的使用可有效降低精密过滤器的运行负担。精密过滤器是凝结水的精处理设备，设备内部装有一定数量的滤芯，滤芯是不锈钢绕丝滤元为骨架，外面再均匀致密地覆盖纤维滤层，通过滤层的作用可以去除凝结水中的油、铁和有机物等各种杂质。精密过滤器出水进入凝液活性炭过滤器。凝液活性炭过滤器内部装有椰壳活性炭，可进一步去除水中的有机物。凝液活性炭过滤器出水直接进入凝液混合离子交换器，凝液混合离子交换器内部装有凝结水专用阳树脂和凝结水专用阴树脂，用来进一步除去水中残留的阴、阳离子，出水即为二级脱盐水。1.5.3 磁增益复合除铁屏障罐+凝聚阻截除油罐+活性炭过滤器+混床工艺含油铁废水进入预屏障罐过滤来水中悬浮杂质和胶体的作用，起到一级除油、除铁作用，可以对后继的凝聚阻截除油罐起到保护作用。凝聚阻截除油罐为上下双室结构。一级为扫描凝聚区，装填“扫描凝聚填料”，二级为复合阻截区，装填阻截膜组件，可以阻截分离水中包括油在内的憎水性污染物，并阻截去除石油类、苯、丁辛醇物质,降低凝结水的COD。磁增益复合除铁屏障罐：磁增益复合除铁屏障罐的核心部件强聚磁效能的高聚磁功能陶瓷填料（磁增益器），具有高强吸附性能。磁增益复合除铁屏障罐在系统中主要起过滤来水中悬浮杂质和胶体（包括氧化铁）的作用，起到一级除油、除铁作用。凝聚阻截除油罐：组件充分利用憎油材料织网，在不锈钢骨架上贴膜，织网缝隙小、层数多，只有利用水分子能与膜内氢键形成短暂键结构，选择性透过膜组件，水中任何形式的油都几乎无法透过，最终聚集成大油粒，上浮到排油口。所以滤膜无须清洗，可实现连续制水。即可稳定控制出水含油、含铁、含铜指标。1.6 凝结水精制技术的应用进展1.6.1 国外的凝结水精处理技术美国USFiler/permutit公司采用完全分离法的体外再生中压深层混床系统进行凝结水精制，采用可编程控制和CRT操作控制系统，能在程序控制下长期自动运行，混床出水电导率0.06S/cm，钠含量0.4g/L，SiO22g/L。德国的火电厂以直流炉机组居多，其系统组成主要是“前置过滤+混床”或分离床，混床大多按H/OH型运行。俄罗斯向我国提供的几套凝结水精处理系统全部是低压系统，为“电磁过滤+混床”或“前置阳床混床”。虽然采用体外再生，阳阴树脂没有实质上分离，交叉混台以及再生液污染量都较多。1.6.2 国内的凝结水精处理技术应用中国石油抚顺石化分公司石油一厂50万吨年凝结水回收精处理装置，2000年11月开始施工，2001年2月进入调试并投入运行，引进美国Armstrong公司先进技术在凝结水回收案采用了活性炭过滤器+粉末树脂覆盖过滤器净化除盐的方案，净化后的凝结水含油和杂质明显减少，有一定效果。中石化天津分公司芳烃厂采用超微过滤器+与碳纤维过滤器处理凝结水，出水可以作为中压锅炉补充水。燕山石化公司一电站应用覆盖过滤器+活性炭过滤器+混床流程处理含油凝结水出口油含量小于1mg/L，总铁含量小于30g/L。中石油吉林石化分公司动力厂采用阻隔除油技术出口油含量达到小1mg/L；大同二电厂、丰镇电厂等海勒式空冷机组的中性水工况要求凝结水阳离子电导率小于0.2 s/cm。兰州石化公司改造建成处理量为100吨/时冷凝水除油除铁装置，采用树脂萃取除油敷膜除铁工艺流程，投用后将提高凝结水回收量和回收率。中石油宁夏炼化分公司100吨/年重油催化装置，2006年投用新增50t/h复合膜除油除铁系统装置。采用复合膜通过机械阻截和化学吸附等一系列手段的综合作用，去除其中的油、铁、COD和悬浮物等杂质。由于装置的不同和检修后运行的时间长短不同，凝结水中含油种类和数量也不尽相同，而凝结水回收方式的不同也导致凝结水中的油以不同的状态存在，加上凝结水的温度较高，这就更增加了它的处理难度。东北石油大学工程硕士专业学位论文第二章 乙烯装置凝结水处理现状及研究意义根据乙烯装置凝结水废水中存在的污染物，凝结水具有以下两个特点：一是凝结水中主要无机污染物较多，即金属污染物，其主要以离子状态存在于凝结水中，如Fe2+、Fe3+、Cu2+、等；二是有机污染物，这类污染物既可以胶体状态悬浮于凝结水中，也可以分子形式溶解于凝结水中，其主要代表物是油。根据生产工艺的不同，污染物的污染途径、成分和含量也不尽相同。一、油及其危害油是一种烃类及其衍生物的混合物，其在水中主要是以游离态油、机械分散态油、乳化态油和溶解态油4 种形式存在。在正常情况下，凝结水中一般不存在游离态油和机械分散态油，水中的油主要以乳化态油和溶解态油的形态存在，且含量较少。当生产加热设备或蒸汽盘管及连接附件等发生故障和渗漏事故时，凝结水中将有可能同时出现上述几种形态的油。凝结水中存在的油会给系统带来严重的危害：（1）油质附着在管壁上，会受热分解生成热导率很低的附着物， 其热导率只有0.0930.116 3 W/（mK），严重影响管壁的传热，造成管壁金属的变形，危及管体安全。（2）回用于锅炉水时，使锅炉水形成泡沫且极易生成水中漂浮的水渣， 促使蒸汽品质的恶化。（3）油沫水滴会被蒸汽带到过热器中，导致过热器管的过热损坏。（4）油在锅炉水中高温分解酸化，威胁设备安全。二、金属污染物的危害水中铁和铜的含量是评价热力系统金属腐蚀程度的依据之一， 水中含有的铁和铜对锅炉及管路系统造成以下危害：（1）在金属受热面上形成铁垢和铜垢，引起金属的局部腐蚀，这种腐蚀一般是坑蚀，容易造成炉管穿孔或爆裂。（2）腐蚀产物被蒸汽带到汽轮机等后续用汽设备中，导致过热器和汽轮机积盐，严重影响设备安全、经济地运行。2.1 我国凝结水处理现状调研2.1.1 调研路线根据我国乙烯装置所采用的工艺和分布情况，我们选择有代表的的几家石化公司进行了生产工艺及废水处理情况调查。经筛选确定的调查对象有福建联合（乙烯与炼油）炼化公司、中石化天津分公司芳烃厂、燕山石化公司一电站、中石油抚顺石化洗化厂。主要调查这几家采取的凝结水处理情况等。2.1.2 福建联合（乙烯与炼油）炼化公司凝结水处理情况2.1.2.1 生产工艺简介福建联合（乙烯与炼油）炼化公司凝结水处理工艺流程为：90左右工艺凝结水与脱盐原水换热+凝结水罐、泵+与脱盐水换热+6个系列DN2500表面过滤器+6个系列DN2500精密过滤器+10个DN3200活性碳过滤器+5个系列DN2500混合离子交换床+除盐水箱。透平凝结水+3个系列DN2500混合离子交换床+除盐水箱、泵，供高压锅炉补水。每个系列设计水量为180t/h，凝结水系统现只有少量炼油部分凝结水，现排放，凝结水装置现未开。工艺凝结水设计含油正常在5mg/L以下，最高不能超过10mg/L，总铁在200g/L以下，油和铁含量有进口在线仪表监测，一旦入口油或铁含量超标自动切换排放，保护后续处理工序正常运行。2.1.2.2 凝结水处理情况：工艺凝结水：700t/h；透平凝结水：400t/h。表2-1福建联合（乙烯与炼油）炼化公司凝结水水质情况编号油有机物电导总铁SiO2总铜进水浓度5mg/L5mg/L15s/cm200g/L100g/L10g/L出水浓度0.3 mg/L1mg/L0.2s/cm30g/L20g/L5g/L经过处理后的凝结水各项指标均达到了福建联合（乙烯与炼油）炼化公司内部考核标准，精制后的凝结水用于循环水补水使用。2.1.3 中石化天津分公司芳烃厂凝结水处理情况2.1.3.1 生产工艺简介中石化天津分公司芳烃厂其凝结水处理工艺流程为：大小芳烃含苯环及其衍生物的90的凝结水+凝结水原水箱+3个系列的超微过滤器+3个系列碳纤维过滤器+净水罐，作为脱盐水的原水。1个系列设计处理水量50t/h，该装置设计处理凝结水水量为100t/h，处理后的凝结水作为中压锅炉补充水。凝结水原水箱内油含量在5mg/L左右，净水罐内油含量控制在1mg/L以下，电导在5s/cm左右，增设了油、电导、PH等进口在线质量仪表。当出现泄漏情况，检测油含量超过10mg/L以上时，自动切换排放。当凝结水含油偏高但未超过10mg/L情况下，可将此部分凝结水切换至循环处理（处理后凝结水回至原水箱重新处理）。2004年4月投用至今，仅出现过一次含量超标自动排放的情况。2.1.3.2 凝结水处理情况：中石化天津分公司芳烃厂凝结水主要含有大小芳烃含苯环及其衍生物，凝结水产量为100 t/h。表2-2中石化天津分公司芳烃厂凝结水水质情况编号油有机物电导总铁SiO2总铜进水浓度5mg/L5mg/L15s/cm200g/L100g/L10g/L出水浓度1mg/L1mg/L5s/cm30g/L20g/L5