脱盐水生产中蒸汽冷凝液的回收与利用

（２）混床进水与出水外供压力不匹配。 运行中冷凝液与阴床出水流向相对（见 工艺图１），冷凝液压力为０．３ＭＰａ，而阴床出 水母管又进常压的一级水箱（一个大气压）， 造成混床运行压力很低，不能满足工艺要 求。 （３）影响混床和浮床运行。 由于此工艺冷凝液直接供混床，一旦 冷凝液水质发生恶化，很快就造成混床出 水恶化，影响二级脱盐水外供，而且切换阀 门频繁；同时由于一级外供量小，造成阴阳 床流量也小（２０ｍ３／ｈ），不能满足浮床运行的 最低流量（４５ｍ３／ｈ），造成出水水质差，床体 制水周期短， 运行不平稳。为保证一级浮动 床运行，我们操作时只好采用阴床直接向 混床供水，让冷凝液排放，损失很大。 （４）对床体运行周期和寿命有影响。 由于大量使用含盐量高的新鲜水制脱 盐水，含盐量低的冷凝液没有得到充分应 用，导致离子交换树脂再生频繁，交换容量 下降快。最终导致工作层的移动加快， 床子 运行周期下降，床子过早失效。
加的一台逆流式冷却塔，经过换热降到３５℃， 然后进入一个新建的４００ｍ３回用水池；最后 用新加的泵将降温后冷凝液打入阳床进水 管道，供阳床用水。
（２）脱盐水流程。 一级出水直接进入一级水箱，原二级 水 泵 从 一 级 水 箱 向 混 床 供 水 。这 样 不 仅 消 除了混床对一级出水的影响，而且还增大 了混床的进水压力，有利于一二级床体的
文 章 编 号 ：１６７２－３７９１（２０１０）１１（ｂ）－００８２－０２
将水中溶解的杂质离子全部去除或大 幅度降低的过程称为脱盐，经脱盐后得到 的 水 称 之 为 脱 盐 水 。根 据 脱 盐 方 法 和 脱 盐 的程度，脱盐水可分为一级脱盐水和二级 脱 盐 水 。得 到 脱 盐 水 的 方 法 有 离 子 交 换 树 脂 法 、电 渗 析 法 、膜 渗 透 法 及 蒸 发 冷 却 法 等 。一 般 用 于 提 供 给 锅 炉 发 生 蒸 汽 等 用 途 。
天津石化公司乙烯厂采用了离子交换 法 制 取 脱 盐 水 。新 鲜 水 经 阳 离 子 交 换 床 （ 即 阳床）和阴离子交换床（即阴床）后得到一级 脱盐水，一级脱盐水再经过阴阳离子混合 床（ 即 混 床 ） 后 得 到 二 级 脱 盐 水 。为 减 少 能 耗 物耗，提高树脂寿命，乙烯厂脱盐水采用了 蒸汽凝液回收技术，回收全厂的蒸汽凝液， 用做脱盐水的原料。
表 ３ 阴阳床的反洗频率表 表 ４ 周期制水量情况表
３ 结语 通过对蒸汽凝液回用系统的改造，有
效 解 决 了 混 床 进 水 温 度 高 、压 力 不 匹 配 、交 换床运行差等固有问题，同时增加了脱盐 水系统抗工艺波动的缓冲能力，充分有效 的利用了蒸汽冷凝液，保证了浮床正常流 量，获得了良好的经济效益。
由于实际用水量与设计值存在较大偏 差，同时设计也存在一定的缺陷，导致对全
厂冷凝液回收后，没有能够进行完全有效 的利用， 造成很大浪费。为了充分回收与利 用 冷 凝 液 ， 我 们 本 着 改 动 少 、投 入 少 、见 效 快的原则，对原设计进行了改造，并取得了 初步成果。
１ 脱盐水系统介绍 １．１ 工艺流程
和寿命明显好转。 改造后，由于浮床进水量和水质都得
到了较大的改善，浮床的工作状态得到了 较大的改善， 制水量、再生周期都得到了明 显 的 改 善 。改 造 前 后 阳 床 进 水 水 质 情 况 见 表２，反洗频率见表３，周期制水量见表４。
（２）抗工艺波动能力明显提高。 由于增加了反洗水箱和水池，系统对 凝 液 量 的 波 动 有 了 明 显 的 缓 冲 能 力 。同 时 ， 由于凝液进入阳床入口，在生产装置运行 不正常造成冷凝液水质恶化时，冷凝液经 过阳床阴床树脂过滤后，可以保证水质合 格且缓冲时间长，处理简单，不影响向外供 水，安全系数高。 （３）改善了供水压力。 由于乙烯除氧器使用的蒸汽压力为１．０ＭＰａ 左右，而原设计的二级供水压力为０．５ＭＰａ， 按原设计，如果蒸汽压力调节不好，将不能 保证正常供水。通过改造我们新增加了压力 为１．２ＭＰａ的二级供水泵，把原来的二级供 水泵改为混床的供水泵，这样既提高了混床 的供水压力，又满足了工艺要求。 （４）解决了阳床进水经常气堵的问题。 为了克服冬天阳床进水温度低，原设 计中在阳床进水前，增加了中压蒸汽加热， 但 由 于 设 备 本 身 原 因 ， 在 使 用 中“ 气 堵 ”现 象非常严重，造成管道震动很大，经常泄 漏， 无 法 达 到 正 常 使 用 。改 造 后 ， 由 于 凝 液 温度高，冬季通过调节凝液冷却，即可解决 进水温度低的问题，不再需要使用中压蒸 汽 加 热，“气堵”问 题 迎 刃 而 解 。 （５）经济效益。 以２００２年，一级制水量８０万ｍ３，运行３４０ 天 计 算 。年 运 行 节 酸 ４ ８ ０ ｔ ， 反 洗 用 酸 节 约 ７２ｔ，合计节约资金约２７．６万元；运行节碱 ４００ｔ，反洗用碱节约７２ｔ，合计节约资金约 ４７．２万元；减少水耗１６０ｔ，减少２＃线生产水 ４８．９６万ｔ，节约反洗水１．０２万ｔ，合计节约资 金 约 ２ ６ ３ ． ９ ２ 万 元 。总 体 合 计 年 效 益 在 ３ ０ ０ 万 元以上。
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工 业 技 术
赵之珍 （ 中沙（ 天津） 石化有限公司 天津 ３ ０ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要：通过对天津石化公司乙烯厂蒸汽凝液系统的改造，将凝液进入脱盐水系统的入口由混床入口变更至阳床入口，同时增加反洗水箱、
冷 却 塔 、储 水 池 等 设 施 ， 有 效 的 解 决 了 原 凝 液 系 统 存 在 的 问 题 ， 提 高 了 蒸 汽 凝 液 的 利 用 效 率 ， 获 得 了 良 好 的 经 济 效 益 。
关 键 词： 脱盐水 蒸汽冷凝液 离子交换
中 图 分 类 号 ：Ｘ７４
文 献 标 识 码 ：Ａ
脱 盐 水 站 负 责 整 个 乙 烯 厂 的 一 、二 级 脱 盐 水 的 外 供 。一 级 脱 盐 水 采 用 双 室 浮 动 床化学除盐工艺，二级脱盐水采用固定式 多 级 混 床 化 学 除 盐 工 艺 。冷 凝 液 回 收 后 经 换 热 、过 滤 后 直 接 供 混 床 制 二 级 脱 盐 水 ， 水量差额由阴床出水补充，工艺流程如图 １所示。 １ ． ２ 设计能力和实际负荷
（１）冷凝液流程。 改造后，８５℃冷凝液经过原来的换热 器换热后，温度降为５５℃；从换热器出来的 ５５℃冷凝液再沿床体的回收管线进入新增
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ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮ艺流程图 表 １ 脱盐水设计能力和实际负荷
２ 装置改造和应用 ２ ． １ 改造思路和方案
为减少浪费，我们考虑对冷凝液进行 全部回收，把温度降至３５℃直接供阳床进 水， 以 降 低 一 、二 级 脱 盐 水 的 单 耗 ， 并 保 证 浮 床 运 行 要 求 。对 此 我 们 以 阳 床 所 进 混 和 水 的 流 量 为 １ ０ ０ ｍ３／ ｈ ， 其 中 冷 液 水 量 为 ６ ０ ｍ３／ｈ进行了计算，并得出结论：冷凝液可完 全回收后用到阳床进水。同时， 我们计算了 脱ＣＯ ２器 负 荷 情 况，由 于 进 水 温 度 提 高 、ＣＯ ２ 含 量 降 低 ， 脱 Ｃ Ｏ ２器 完 全 能 够 正 常 工 作 。具 体改造情况如下。
参考文献 ［１］ 化工原理［Ｍ］．化学工业出版社． ［２］ 给水排水［Ｍ］．中国建筑技术研究院，中
国土木工程学会水工业分会共同出版． ［３］ 环境工程手册－水污染防治卷［Ｍ］．高等
教育出版社．
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运行。 （３）增加反洗水箱。 如图２，在精密过滤器出口增加了反洗
水箱，这样在每次换新树脂时，可向反洗水 箱进冷凝水，有利于对新树脂的处理。
改造后的工艺流程如图２所示。 ２ ． ２ 改造后的工艺流程图 ２．３ 改造效果
（１）阳床水质得到改善，浮床再生周期
图 ２ 改造后脱盐水工艺流程图 表 ２ 阳床进水水质表
如表１所示。
１ ． ３ 装置开车后生产中的问题 （１）冷凝液进混床温度偏高。 混床进水温度受树脂耐热限制，进水
温度要求≤３５℃，由于受换热器及一级制 水量限制，换热器设计能力小，换热不充 分，出水最低温度只有５５℃，如果控制混床 进水温度≤３５℃，仅能利用２０～３０ｍ３／ｈ冷 凝液量，其余只好全部白白放掉，造成很大 浪费。