1、庆阳石化公司凝水回收系统设计摘要：摘要：本文简要介绍其蒸汽（工艺用汽和采暖、伴热用汽）凝结水回收、处理系统的设计，重点是回收设备的综合技术经济比较，回收方案的拟定。节能分析通过成本核算强调了在蒸汽系统中冷凝水回收，效益是十分可观的。 关键词：回收泵 疏水阀 蒸汽泄漏 1概况庆阳石化公司是随长庆油田开发而兴建的小型石油化工企业，该公司建厂时由于规模相对较小，设计的蒸汽系统没有考虑凝结水的回收，随着公司的发展，建筑面积的增多，水源的日益紧张，以及人们环保、节水、节能意识的提高，要求尽快对全厂凝水系统进行回收改造。全厂凝水回收系统设计范围包括以下三部分： 凝结水回收泵站系统。 管道系统。各凝结水回收
2、泵站到锅炉冷凝水储存水箱的管道布置。 锅炉房内冷凝水储水箱系统。包括冷凝水箱接管系统布置保温等。2回收设备技术经济比较本工程难点在于各装置内所用蒸汽管线小而数量多，因此宜在各装置内布置凝结水回收设备，特别是常压、催化、聚丙烯三大车间对设备的安全性，可靠性要求较高，这就要求凝水回收设备安全，可靠，运行简便，稳定。改造后要体现出节水、节能的特点。同时，拟定方案时要考虑到本工程用蒸汽作动力源比用电方便，设备占地要少，要求易于施工等因素。2.1 回收设备技术分析长期以来，由于蒸汽疏水设备质量不过关或由于选型不当，疏水阀安装上之后，不是疏水不畅，就是跑冒滴漏严重，成为企业的文明生产的严重隐患。不仅如此，
3、在冷凝水回收系统中，还可能由于一些低质量的疏水阀有很高的泄漏率，往往会造成冷凝水回水管线压力过高，影响其它疏水阀的正常工作，造成凝结水不能回收，甚至影响生产，导致更大的能源浪费。可见蒸汽管网系统中，解决了疏水阀和凝结水回收装置等设备质量问题，就等于抓住了解决问题的关键。阿姆斯壮国际公司是世界著名的蒸汽管网设备生产商，它的发展至今已经有近百年的历史。在不断的更新和适应市场的过程中，形成了其独到的的产品性能：加工精密，设计合理，蒸汽泄漏率低（ 3） ，运行可靠。下面就其疏水阀和凝结水回收装置的技术参数及特点与国内产品做一比较2.1.1 疏水阀的比较目前厂家所普遍采用的热静力型疏水阀，不能达到温度要
4、求，因此只能排放掉一部分蒸汽。这样不但浪费了大量蒸汽，而且使得罐区周围一年四季都是蒸汽笼罩，特别是冬季，泄漏的蒸汽更多。这不仅浪费了能源，同时也造成了环境污染。是与当今文明生产的要求很不协调的。倒置桶型型疏水器是美国阿姆斯壮公司专利产品，其特点具有耐磨损，耐腐蚀，耐水击特性；在背压时也可正常工作；能够连续排放空气和二氧化碳；运行工作可靠，免除污物的困扰；无蒸汽损失蒸汽泄露率 3远远低于 5%的允许泄露率；独特的自我清洗作用。 原理：根据蒸汽和水比重不同进行工作。工作压力：0- 18.6Mpa, 最高温度：538，排量：0- 9072Kg/h；材质：内件不锈钢，阀体铸铁，不锈钢，锻钢，锻钢。2.
5、1.2 凝结水自动回收泵的比较阿姆斯壮凝结水自动泵是专门为高温凝结水的加压回收所设计。适用场合：适用常压或带压（真空0.7Mpa）高温热水的自动加压泵，狭窄的场地，真空疏水。特点：无汽蚀，无土建，无维修，无配电，无密封损坏和泄漏。设备性能比较见表 1表 1 阿姆斯壮凝结水自动回收泵与普通泵比较特性Armstrong 凝结水自动回收机组其他类型回收装置动力源蒸气电耗能低高安装简单,只需管工一种专业,无土建即需管工又需电工且需建造泵房维护设备采用自动工作,无需专人维护需要专人定期维护及清洗储罐寿命连续使用可达 6 年以上因汽蚀造成一般使用寿命为 12 年备件无需配置额外配置备用泵、叶片及轴封控制形
6、式设备本体实现自动控制需专门自控系统操作,结构复杂不可靠使用效果无蒸汽及冷凝水泄露因汽蚀造成漏汽跑水可靠性与工厂蒸汽源同步若停电,不能工作,造成冷凝水溢流故障处理可不停机更换机件必须停汽停电停工更换经过设备性能比较后，选用了阿姆斯壮公司生产的凝水自动泵（双泵）和疏水阀。根据装置分布及冷凝液排量设立泵站。各泵站技术参数见表 2表 2 各泵站技术参数回水泵站编号凝结水量(kg/h)蒸汽压力(Mpa)自动泵型号背压(Mpa)单台流量台数(kg/h)备注1#(异构化)13200.85PT-2040.38712室外布置2#(常压)21800.85PT-2060.311342室外布置3#(催化)55000
7、.85PT-3080.342642室外布置4#(聚丙烯)120000.85PT-5160.3144941室外布置5#(球罐)6000.85PT-2040.38711室外布置6#(罐区)11000.85PT-2060.311341室外布置7#（动力）7#(重整加氢)65000.85PT-3040.342642预留8#(新球罐)6000.85PT-2040.38711预留9#(新罐区)2000.85PT-2040.38711预留3、除油除铁设备技术比较凝结水回收系统中，除油、除铁系统是非常重要的组成部分，也是技术含量及精度要求最高的部分，如果回收的凝结水含油、含铁量超过锅炉给水水质标准，就会造成整
8、个回收利用前功尽弃。为了实现冷凝水合理利用，改善冷凝水水质，首先必须采用先进的高效率、高精度冷凝水除油工艺。由大连多帮科技商务有限公司开发的 HY系列油水自动分离、分别回收装置，运用“阻截除油”新理念，获得两项国家专利技术及一项专有技术，除原油和沥青外，对其它油类及脂类均有高效、高精度的油（脂）水分离功能，根据进水的水质情况及用户的需要，油水分离的精度可以达到20、10、5、0.5、0.3、0.1/L。进入装置的待处理含油水的水温可以达到 80以上，其容忍含油量可以达到 500/L，短时间可耐 1000/L 的冲击。该装置已在国内多家大型石化企业获得成功的应用，取得了十分明显的效益。根据多年来
9、 HY 系列阻截除油装置在石化企业冷凝水除油项目上的成功应用经验，对于公司冷凝水除油项目，该装置是完全适用的。3.1、 “阻截除油”技术工艺原理及流程简介“阻截除油”是一种完全不同于吸附的全新的油水分离技术，它利用独特的 HK 纤维构成一种膜材料HK 阻截膜来实现对水中憎水性分散质的分离。当 HK 阻截膜浸没于水中后，膜的 HK 纤维就会与水发生水合反应，从而在纤维表面形成一层均匀、致密、牢固的结合水膜，这时它就体现出极强的憎油特性。HK 阻截膜中的 HK 纤维密度足以使成膜纤维上的结合水膜相互重叠，这样该膜就形成了以 HK 纤维为骨架，结合水为组织的一个有机整体。当含油的水要透过这张活化了的
10、 HK 阻截膜时，给水以适当的压力，来水侧的水分子即可与膜内水分子发生置换透过，而油等憎水性分散质则不能与膜内水分子发生置换被选择性的阻截，从而成功地实现了油水分离，这种效应被定义为动态选择阻透膜效应，从现象上看，这是一种在一定条件下实现用水来滤水的水处理工艺。由于 HK 阻截膜的成膜纤维被结合在其上的水所严密覆裹，在工作过程中被阻挡下来的油粒不能吸附到 HK 膜上造成污染，只能存留在膜外表面，随着存留在膜外表面油粒的不断增加，油粒相互间发生碰撞凝聚而逐步形成油粒在浮力作用下浮升，从而真正意义上实现了油水分离的目标。HY 系列阻截油水分离装置就是根据“阻截”除油新理念利用专利的 HK阻截膜设计
11、制造出来的高效率除油设备。用不同精度等级的 HK 阻截膜制成相应的阻截除油单元，来分离水中不同分散程度的油类物资，根据用户的具体除油精度要示，合理组合，分级处理，组成合适的油水分离系统装置。按照公司冷凝水除油回收的要求，采用 HY20BR-X-型冷凝水油水分离系统装置，即可实现含油冷凝水高效除油、优质回收的目的。该型油水分离系统装置由四罐串联组成：第一级为抗御缓解事故冲击用屏障工艺段，该罐主要用来做大油量泄漏时的预屏障缓冲负荷的作用，同时可滤除冷凝水中的悬浮物，对后继处理段起保护作用，内装填料长效、可再生。第二级为富集阻截工艺段，用来去除水中的悬浮油和较大颗粒的乳化分散油粒。第三级为复合阻截工艺段，用来分离水中的乳化油。第四级为扫描捕集及终端禁油工艺段，在此罐内水中高度分散的油份（化学溶解扩散）被捕集、凝聚后由高精度阻截膜单元分离去除，从而确保出水含油量小于 0.5mg/L。具体工艺流程详见后附图。
