炼化企业节水技术现状及发展方向调研

２．１．１ 循 环 水 节 水 循环系统补水主要 以 蒸 发 飞 溅 占 ６０％ ～８０％、
排污（包含 定 期 排 污 及 反 冲 洗 ）占 １０％ ～２０％ 的 形 式消 耗。 针 对 减 少 蒸 发 损 失，目 前 主 要 有 两 种 思 路［６－７］：一是对蒸发 水 汽 进 行 回 收，通 过 在 凉 水 塔 内 外搭设冷凝装置，对 收 水 器 上 方 的 饱 和 湿 蒸 汽 进 行
第４６卷 增刊２０２０年
给水排水
ＷＡＴＥＲ ＆ ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏｌ．４６ 增刊２０２０
炼化企业节水技术现状及发展方向调研
李 丹 丹１ 齐 光 峰１ 张 晓 菡２ 宋 泓 霖１ 林 强１ 岳 宇１ 董 伟 佳１
（１ 胜利油田技术检测中心，东营 ２５７０００；２ 胜利油田检测评价研究有限公司，东营 ２５７０００）
摘 要 在 水 资 源 匮 乏 的 严 峻 形 势 下 ，为 了 进 一 步 深 挖 节 水 潜 力 ，提 高 用 水 效 率 ，开 展 关 于 炼 化 企 业用水现状、现有节水技术等方面的调研。调研结果表明：根据炼化企业用水构成，节 水重 点应 在 循
环水及锅炉水系统，同时应加强工艺 节 水 及 污 水 回 用；节 水 工 作 应 由 单 一 节 水 技 术 向 集 成 节 水 技 术
ＤＯＩ：１０．１３７８９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｗｗｅ１９６４．２０２０．Ｓ１．１７２
Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ－ｓａｖｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ
２．１．３ 工 艺 节 水 （１）热联合技术。提高换热“整体”观念意 识，摸
排各装置所有冷量、热量资源，通过系统思维 合理 配 置冷热量资源：一方面，装置内部或装置间冷 热料 可 以相互换热，避免一种物料需要循环水冷却，另 一 种 物料需要蒸汽加 热 的 能 量 及 水 量 浪 费 现 象；另 一 方
炼化企业 用 水 （不 包 含 管 线 漏 损 ）可 分 为 ４ 部 分 ：制 取 化 学 水 ４５％ 、补 充 循 环 水 ４０％ 、工 艺 装 置 生 产用水占１０％、生 活 及 附 属 用 水 ５％ 。 ［５］ 从 用 水 结 构来看应重点加强循环水节水及锅炉节水上。同时 还应加强工艺节水及污水回用。
Ｌｉ Ｄａｎｄａｎ１，Ｑｉ Ｇｕａｎｇｆｅｎｇ１，Ｚｈａｎｇ Ｘｉａｏｈａｎ２，Ｓｏｎｇ Ｈｏｎｇｌｉｎ１，Ｌｉｎ Ｑｉａｎｇ１， Ｙｕｅ Ｙｕ１，Ｄｏｎｇ Ｗｅｉｊｉａ１
（１．Ｓｈｅｎｇｌｉ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈｅｎｇｌｉ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０００，Ｃｈｉｎａ）
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｒｅｆｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ；Ｗａｔｅｒ－ｓａｖｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｏｐｔｉｍｉｚａ－ ｔｉｏｎ；Ｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；Ｓｍａｒｔ ｗａｔｅｒ
０ 引 言 石油石化行业 是 国 民 经 济 的 基 础，但 也 是 高 用
（３）水资 源 替 代 技 术。 开 发 水 资 源 替 代 技 术 是 炼化企业降低对于水资源依赖程度的重要保 障，如：
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推广空冷技术替 代 水 冷 工 艺、机 械 抽 真 空 技 术 取 代 蒸 汽 抽 真 空 技 术 、干 法 除 尘 替 代 湿 法 除 尘 等 ，可 以 有 效降低新鲜水使 用 量，但 部 分 替 代 工 艺 将 导 致 能 耗 等 成 本 的 增 加 ，需 综 合 考 量 。 ２．１．４ 污 水 回 用
的供回水 温 差，节 水 的 同 时 可 大 大 降 低 能 耗 费 用。 输送 １ ｍ３ 循 环 水 用 电 约 ０．２ｋＷ·ｈ，以 循 环 水 量 １０ ０００ ｍ３／ｈ举例说明，当供回水温差由４ ℃提升 至 ８ ℃，循环水量降低 ５０％，可 实 现 年 节 电 ８．７６×１０６ ｋＷ·ｈ。 ２．１．２ 锅 炉 水 系 统 节 水
降 温 ，使 部 分 水 蒸 气 凝 结 回 收 利 用 ，榆 林 炼 油 厂 利 用
面，各装置间减少重复换热，避免物料出装置 时需 冷
此 原 理 对 凉 水 塔 进 行 改 造，降 低 蒸 发 损 失 １６．２％［８］；二是减少 水 量 蒸 发，通 过 增 加 预 冷 器，使 循环冷却水在与空气进行传热传质之前进行预冷， 降低和空气直接 换 热 造 成 的 水 量 蒸 发，可 降 低 蒸 发 量的 ２０％，缺 点 是 增 加 能 耗。 针 对 循 环 水 排 污：一 方 面 可 通 过 投 加 药 剂 、提 高 补 充 水 水 质 、加 强 动 态 监 控管理等措施 提 高 浓 缩 倍 数［９］，循 环 水 浓 缩 倍 数 在 ５左右时节 水 减 排 综 合 效 益 最 好；另 一 方 面 可 采 用 高 效 旁 滤 器 ，延 长 反 洗 周 期 ，减 少 排 污 量 。
转变；加强非常规水资源的利用是 节 水 减 排 的 重 要 方 式；“智 慧 水 务”将 是 炼 化 企 业 下 步 节 水 工 作 的
发展方向。
关键词 炼化企业 节水技术 集成优化 非常规水资源 智慧水务
中 图 分 类 号 ：ＴＥ０８
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００２－８４７１（２０２０）Ｓ１－０７７９－０５
水行业之一，取水 量 占 全 国 工 业 取 水 量 的 ４．１％ ， ［１］ 在目前水资源匮 乏 的 严 峻 形 势 下，加 强 炼 化 企 业 节
水减排，对实现石油石化行业可持续发展、保 障 国 家 用水安全、促 进 高 质 量 发 展 具 有 重 大 的 意 义 。 ［２］ 本 文通过开展炼化 企 业 用 水 现 状、现 有 节 水 技 术 等 方 面的调研，指出节水工作发展方向，为炼化企 业 进 一
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步开展节水工作提供支撑。 １ 炼 化 企 业 用 水 现 状
据数据统 计，我 国 石 化 行 业 用 水 量 约 ５８．７ 亿 ｍ３［３］，随着社会的发展，石 化 规 模 进 一 步 扩 大，对 水 资源的需求也随之增加，且 我 国 石 化 企 业 约 ６０％ 处 于 严 重 缺 水 地 区 ，为 了 企 业 的 可 持 续 高 质 量 发 展 ，节 水工作迫在 眉 睫。 经 调 研，我 国 各 家 石 化 企 业 用 水
污水回用一方 面 可 减 少 取 新 水 量，另 一 方 面 可 减少污水外排量。炼化企业污水处理回用工艺可分
需要额外指出 的 是，循 环 水 系 统 需 要 保 持 合 理
却，进下一装置需要加热的不合理现象，加强 装 置 内 部及装置间的能 量 综 合 利 用，可 实 现 节 能 节 水 的 双 重目的。
（２）水的串级使用。根据装置用水水质不 同，加 强水的串级使用。如：常减压蒸馏产生的含硫 污水， 回用于催化裂化 或 焦 化 装 置 富 气 洗 涤 水；含 硫 污 水 汽提净化水回用至循环系统补水或常减压电脱盐注 水等措施，有效拉长水资源使用链条，实现优化用水。
盐水主要采 用 超 滤 ＋ 反 渗 透 ＋ 离 子 交 换 等 组 合 工 艺［１０］，但因浓水损失大、混 合 离 子 交 换 器 再 生 频 繁、 管理问题等导致化学水制取系数较低。应加强浓水 回收利用、强化 运 行 管 理 维 护 等 提 高 化 学 水 制 取 系 数。对于凝结水回用，目前通过整改疏水阀、完 善 分 质回收管网、高 温 凝 结 水 处 理 回 用 技 术 等 ［１１－１２］ 手 段 提高凝结水回收 率，高 温 凝 结 水 处 理 工 艺 现 有 无 机 陶瓷 膜 过 滤、覆 盖 双 膜 法、阻 截 除 油 等，是 指 在 不 降 温的情况下除去凝结水中的油、铁锈等杂质，实 现 热 量与水量回收的双重目的。部分单位回收率能达到 ８０％及以上［１３］，但部分投产 较 早 的 炼 化 企 业 因 回 收 管网不完善、“小白龙”较多、回用处理技术落 后等 导 致凝结水回 用 率 仅 为 ３０％。 同 时 应 完 善 锅 炉 定 连 排、取样排水等清净废水的管网配套，视水质 情 况 回 用 至 循 环 系 统 补 水 ，提 高 污 水 回 用 率 。
锅炉水系统节 水 主 要 从 提 高 制 水 比、提 高 凝 结
指标差异较大，作 为 中 石 化 唯 一 一 家 入 选 为 国 家 第
水回收率、加 强 污 水 回 用 三 方 面 入 手。 目 前 制 取 除
一批水效领跑者 的 镇 海 炼 化，加 工 单 位 原 油 取 水 量 （０．２８９ ｍ３／ｔ）和 排 水 量 （０．０６ ｍ３／ｔ）均 低 于 国 际 先 进 水 平 ０．５０ ｍ３／ｔ和 ０．２ ｍ３／ｔ，基 本 实 现 “零 排 放 ”， 已处于国际领先水平［４］，但是部分企业因建 厂 较 早， 设 备 设 施 落 后 、管 网 老 化 严 重 等 问 题 ，节 水 工 作 开 展 难 度 较 大 ，用 水 指 标 相 对 较 差 ，本 文 将 重 点 介 绍 目 前 炼化企业节水技 术 现 状 及 发 展 方 向，为 进 一 步 开 展 节水工作提供借鉴。 ２ 炼 化 企 业 节 水 技 术 现 状 ２．１ 常 规 的 节 水 工 艺 技 术
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｖｅｒｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｃｋ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｔａｐ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ－ ｓａｖｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｕｓｅ，ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｃｏｎｄｕｃｔｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ－ｓａｖｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ．Ｔｈｅ ｓｕｒｖｅｙ ｒｅ－ ｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ：ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｕｓｅｄ ｂｙ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐａｎｉｅｓ， ｔｈｅ ｆｏｃｕｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓａｖｉｎｇ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｏｎ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｂｏｉｌｅｒ ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｔｅｒ ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｒｅｕｓｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ； Ｗａｔｅｒ－ｓａｖｉｎｇ ｗｏｒｋ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃｈａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ｓｉｎｇｌｅ ｗａｔｅｒ－ｓａｖｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｗａｔｅｒ－ｓａｖｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｗａｙ ｔｏ ｓａｖｅ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｒｅ－ ｄｕｃｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ；“Ｓｍａｒｔ ｗａｔｅｒ”ｗｉｌｌ ｂｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｔｅｒｐｒｉ－ ｓｅｓ＇ｎｅｘｔ ｓｔｅｐ ｏｆ ｓａｖｉｎｇ ｗａｔｅｒ．