技术在低温热循环水净化节能的应用

碧盾环保北京营销中心阻截除油技术在低温热循环水净化节能的应用一、低温热循环水（热媒水）的运行现状石化行业属于高用水行业，在炼化生产中有一部分用来换热取热密闭式的循环水，这部分循环水一般从130度被换热后为70-85度，再从别处取热至130度左右，再被换热，如此往返，密闭循环。由于含一定的温度，所以被叫做“低温热循环水(也叫热媒水)”。由于长期需要密闭循环，对水质要求比较高，一般用除盐水作为水源或补充。低温热循环水系统主要应用于生产过程中工艺介质及产品的冷却，同时作为吸收转移热量的载体，将多余的热量输送到其他的生产环节，针对日益显著能源问题，众企业纷纷将以管网优化,低温热余热发电等再利用，资源回收循环利用为代表的节能项目列为当今的首要技改课题，通过有效的循环利用，节约能源，降低生产成本。石油炼化企业的低温热循环水系统常因炼油装置换热器泄漏而导致水中含有相当数量的油类物质。分散在水中的油会与水中铁锈等悬浮物混合，更易在炼油装置换热器壁沉积形成难以清除的油泥垢，严重影响了炼油装置热交换器的换热效率，大大降低了能源的利用效率，情况严重时甚至会发生管路堵塞。低温热循环水系统中油污的沉积还会给系统设备、管线的检修带来难以预料的困难和危险（电、气焊引起火灾甚至爆炸）使得管道动火施工中危险性大大提高。为改善水质，一般厂家每天添加除盐水对装置里的低温热循碧盾环保北京营销中心环水进行置换，如此造成很大水资源的浪费，特别是具有很大价值的除盐水，同时还会产生大量的含油污水，对污水处理增加了很大的负荷。因此对炼油企业热低温热循环水系统采取有效的旁滤除油净化措施以改善其水质状况对于企业的节能、节水具有很重要的现实意义。二、传统的除油工艺和阻截除油工艺的比较1、传统的除油工艺一般分为两大类：a、过滤工艺：包含砂滤、陶瓷过滤、精密过滤等。由于水中油泥团积，油含量较高，使膜堵非常快，甚至2-3小时就需要反冲洗，水耗达30%，过滤材料迅速板结，失效快，能耗高，运行费用昂贵，此无法进行有效地工业应用。b、吸附工艺：由于油含量高，会导致吸附材料迅速饱和，加上团泥使吸附材料迅速丧失吸附性能，需要频繁的反冲洗。不仅运行费用高、收水率低，频繁的更换材料还会产生高额的维护费用，效果不佳。两者都会产生大量的污水，需要大量的人工操作与资源浪费，已经不符合现阶段工业技术发展的趋势。2、阻截除油技术原理简介：“阻截除油技术”是一种基于新理念、新材料而开发出的新型油水分离新工艺，该工艺与传统的吸附除油机理有着本质上的区别。碧盾环保北京营销中心实现阻截除油的物质基础是一种特殊功能纤维——HK纤维，该种双层结构纤维的表层为功能层，其结构中均布着丰富的强极性功能基团。当HK纤维遇水时，在纤维表面形成的缔合膜稳定且致密。将HK纤维以足够的密度组织成膜结构——HK阻截膜，当该HK阻截膜浸入水中时，渗入膜结构中的水即与HK纤维表层的功能基团缔合，这个过程叫做HK膜的水合活化。在HK阻截膜完成水合活化后，占据膜结构中HK纤维间的水均与其相近的HK纤维存在缔合关系，当含油的水要透过这层水合活化的HK阻截膜时，来水一侧的水分子必须与膜结构中的缔合水分子发生置换透过，而油等憎水性分散质因为浸润角比水大则不能与膜内缔合水发生置换而被阻截在膜外，从而成功地实现了油水分离，这种效应被定义为动态选择性阻截膜效应，从现象上看就是水过油不过。由于构成HK阻截膜的HK纤维被缔合在其上的水所严密覆裹，在工作过程中被阻截的油粒不能吸附到HK膜上造成污染，只能游移在膜外表面，随着被阻截的油微粒不断增加，油粒相互间发生碰撞凝聚而逐步形成较大油粒，在设定的水力条件作用下浮升，从而真正意义上实现了油水分离的目标。由于HK阻截除油膜在水中具有极强的憎油性，不会被油污沾染而污堵，被阻截的油粒凝聚增大到一定程度后即会按罐内设定的水力通道自动浮升灌顶，所以阻截除油设备在阻截膜材料长时的有效寿命期（一般1.5-3年）内无需任何反冲洗或再生，设备系统十分简单，基本不发生运行物料消耗。采用阻截除油装置的工艺有一下几个优势：碧盾环保北京营销中心1、基本无水的损失，收水率大于99%。2、除油精度可以稳定2mg/L以下。3、不限来水含油量，抗大油量冲击，可高达1000mg/L。4、无需反冲洗，不添加任何处理药剂，无二次污染，环保节能。5、在高温系可以运行，最高可以达到95℃，除油效果不变。6、长周期运行，稳定、安全、可靠。7、操作简单，无需专门设岗，无需专人操作。8、运行费用低廉；无再生水耗、能耗、药耗，无污水治理费。三、采用阻截除油的低温热循环水旁滤除油净化系统工艺流程简述：如上图所示，旁流除理的水从低温热循环水系统中引出后，首先进入预屏障过滤器，经该装置滤除水中的悬浮杂质后自压进入阻截除油装置，经阻截除油罐内的HK阻截除油膜阻截滤除水中的油后，出水再回入低温热循环水系统，如此连续运行即可有效地保持低温热循环水水质处于良好的状态。该系统装置先采用高表面吸附能的多孔陶瓷砂滤材过滤去除水中的悬浮杂质并对水中的大部分乳化油进行粗粒化，再用新型高效率的阻截除油装置去除水中的油，从而实现对低温热循环水有效的碧盾环保北京营销中心除油、除污净化处理，并能长期稳定地保持低温热循环水良好的水质。多孔陶瓷精滤器拥有3大优势特点：a、处理效率高：特制的多孔陶瓷滤料具有很好的表面吸附能，对水中悬浮及胶体杂质的吸附滤除效能优异，在滤速远高于传统滤材的条件下（滤速高出1倍以上）还能获得更好的过滤效果。b、滤层纳污量大，运行周期长：粒度较均一的球形多孔陶瓷颗粒（d0.5-1.0mm）滤料层孔隙率高，可以容纳更多的污物，且滤层水流阻力低，使设备的周期处理水量显著增加。c、自耗水率低：轻质、球形的多孔陶瓷滤料易反洗，耗水量低，又因运行周期长所以该种滤器的自耗水率不到5‰，节水效果突出。四、主要技术指标及实际案例4.1.主要技术指标4.1.1、额定处理水量：根据实际需要配置。4.1.2、工作温度：≤95℃。4.1.3、系统进水压力：≥0.35Mpa4.1.4、罐体设计压力：根据实际需要配置。4.1.5、进水水质条件：含油量：≤200mg/l，事故时含油量≤1000mg/l（不超过4小时）；悬浮物含量：平均≤10mg/L，最大值≤50mg/L；PH值：6～9；碧盾环保北京营销中心4.1.6、装置出水水质：含油量：系统投运正常48小时后≤2mg/l，事故时≤5mg/l；悬浮物含量≤5mg/L。4.1.7、系统自耗水率小于1%。4.1.8、在旁滤来水水质符合本项相关来水条件的情况下，阻截除油材料有效使用寿命不少于18个月。4.2实际案例：哈尔滨石化低温热循环水除油项目（2008年）型号：HY200DR-X-II低温热循环水除油装置处理量：200t/h，除油精度：2mg/L。表格为动力车间水质监测数据（2008.9.15~2009.1.30）数据表明，设备除油效果十分稳定，出水含油量指标全部合格。五、节能经济效益计算选取2008年有代表性的9个月的数据和2007年低温热循环水系统运行时的情况进行比较、计算，得到低温热循环水进油前后的物料消耗变化情况，计算结果如下：碧盾环保北京营销中心5.1循环效果的改良，流速的减少，低温热循环水用量9个月的比较期内共减少305万吨的低温热循环水量。按照每吨低温热循环水水耗能0.2元来计算，9个月内每个月减少的低温热循环水耗能的价值：0.2*305/9=6.78万元/月5.2原来每个小时需要补充新鲜除盐水20吨/小时来改善低温热水水质除盐水的价格为7元/吨，则每个月减少的除盐水价值为：20*30*24*7=10.08万元/月。5.3低温热循环水系统板式换热器维修费用大大减少。原来的热水系统含油后，污染换热器换热面，导致换热能力大大降低，每年都需要对换热器进行化学清洗，不仅增加了换热器的维修费用，同时因板片的腐蚀也缩短了换热器的使用寿命。从2007年五台换热器因板片腐蚀穿孔、内漏更换了全部板片或进行了整体更新。由于含油加速换热器垫片老化，使换热器经常发生泄漏，导致拆卸换垫次数增加。据2007年统计，这些原因增加换热器的维修费用约110万元。而增加了低温热循环水处理净化系统后，这方面的费用减少至只有12万元。5.4额外的经济效益：该套工艺方案减少了油品损失，原来最高峰含油量达到2200mg/l，共计回收油80多吨。5.5每月产生的效益：6.78+10.08=16.86万/月折合每年的效益16.86*12=202.32维修费用减少110-12=98万碧盾环保北京营销中心减少污水排放费用20吨*2元/吨*8000小时=32万元综上所述，年度可以产生的总效益为：212.52+98+32=332万元六、结束语综上所述，本文主要对阻截除油技术的原理及实际节能效益进行了说明，找出了低温热循环水系统中影响实际节能效益的关键点，通过阻截除油装置进行持续的旁滤处理，显著改善低温热循环水的水质并持续保持，对改善系统热交换效率、提高热能的利用率将十分有益，可以获得很好的节能效益，已达到企业节能减排的最终目的。