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抚矿页岩炼油厂循环水系统改造

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页岩 炼油厂 循环 水系 改造
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   收 稿 日 期 :2010201210 ;修 回 日 期 :2010201215作 者 简 介 :杨 晓 红 (1971 - ) ,女 ,宁 夏 石 嘴 山 人 ,讲 师 ,主 要 从 事 节 水 方 面 的 教 学 和 研 究 工 作 。第 10 卷 第 2 期 安 徽 水 利 水 电 职 业 技 术 学 院 学 报 10 22010 年 6 月 J F U I F L 2010抚 矿 页 岩 炼 油 厂 循 环 水 系 统 改 造杨 晓 红 1 ,   张 世 杰 2 ,   黄 建 宁 3( 水 利 水 电 职 业 技 术 学 院 ,安 徽 合 肥   231603 ;2. 山 西 翼 城 钢 铁 有 限 责 任 公 司 ,山 西 临 汾   043500 ;3. 陕 西 省 冶 金 设 计 研 究 院 ,陕 西 西 安   710032)摘   要 :文 章 对 抚 矿 集 团 页 岩 炼 油 厂 循 环 水 补 充 量 大 ,耗 水 较 严 重 的 问 题 进 行 了 分 析 , 通 过 研 究 节 能 技 术 ,提出 合 理 的 解 决 方 案 。关 键 词 :循 环 水 系 统 ;技 术 改 造 ;方 案10. 3969/ j. 1671 - 6221. 2010. 02. 018中 图 分 类 号 :     文 献 标 识 码 :A       文 章 编 号 :167126221 (2010) 0220046203of     . 30601 ,2. 43500 ,3. 10032 ,of of by a is 引     言抚 矿 集 团 页 页 岩 炼 油 厂 在 生 产 过 程 中 利 用 大 量 的 循 环 水 ,蒸 发 量 大 、 自 动 化 程 度 低 、 操 作 费 用 高 的缺 点 。 循 环 水 系 统 的 缺 点 制 约 了 企 业 社 会 经 济 效 益 的 提 高 ,同 时 限 制 了 生 产 规 模 的 再 扩 大 和 企 业 进 一步 发 展 。 针 对 上 述 问 题 ,提 出 了 循 环 水 系 统 的 解 决 方 案 ,通 过 实 践 检 验 ,该 方 案 切 实 可 行 。1   循 环 水 系 统 技 术 现 状1. 1   循 环 水 系 统 工 艺 参 数 及 流 程(1)循 环 冷 却 水 系 统 。 换 热 器 一 段 循 环 冷 却 供 水 ,设 计 循 环 水 量 2000 h ,供 水 压 力 0. 44设备 进 水 温 度 28 ℃ ,经 设 备 换 热 后 出 水 水 温 升 高 至 45 ℃ ,回 水 靠 提 升 泵 上 机 械 通 风 冷 却 塔 — T (6M)型 进 行 冷 却 循 环 使 用 ,循 环 过 程 如 图 1 所 示 。(2)循 环 热 水 系 统 。 换 热 器 二 段 循 环 热 水 供 水 ,设 计 热 水 量 800 h ,供 水 压 力 0. 6设 备 进 水温 度 65 ℃ ,经 设 备 使 用 后 ,出 水 温 度 为 80 ℃ ,靠 余 压 上 空 气 饱 和 塔 与 空 气 直 接 接 触 换 热 后 到 热 水 循 环池 ,用 热 水 泵 抽 出 再 到 换 热 器 二 段 进 行 循 环 使 用 ,循 环 过 程 如 图 2 所 示 。图 3   热 风 阀 循 环 冷 却 水 系 统(3)热 风 阀 循 环 冷 却 水 系 统 。 热 风 阀 循 环 冷 却 水 采 用循 环 冷 却 供 水 , 设 计 循 环 水 量 780 h , 供 水 压 力 设 备 进 水 温 度 45 ℃ ,经 设 备 使 用 后 ,出 水 温 度 为60 ℃ ,回 水 靠 余 压 上 机 械 通 风 冷 却 塔 — — — J F H T - 800 型进 行 冷 却 循 环 使 用 ,循 环 过 程 如 图 3 所 示 。1. 2   循 环 水 系 统 存 在 的 问 题国 外 较 先 进 的 页 岩 油 回 收 工 艺 循 环 水 的 补 充 用 量 为 7t 油 , 抚 矿 集 团 页 岩 炼 油 厂 循 环 水 的 补 充 用 量 为 10 t 油 。 抚 矿 集 团 页 岩 炼 油 厂 循 环 水 用 量 远 大 于 国 外 页岩 油 厂 ,循 环 水 系 统 测 量 数 据 表 1 所 示 [2] 。表 1   循 环 冷 却 水 系 统页 岩 油 产 量/ (t · d - 1)循 环 水 补 充 量/ ( h - 1)室 外 温 度/ ( ℃ )循 环 水 进 口 温 度/ ( ℃ )循 环 水 出 口 温 度/ ( ℃ )循 环 热 水 系 统平 均 值 (改 造 前 ) 188. 9 10. 5 25. 8 62. 3 71. 2循 环 冷 却 水 系 统平 均 值 (改 造 前 ) 188. 9 23. 5 25. 8 41. 6 63. 9循 环 冷 却 水 系 统平 均 值 (改 造 后 ) 731. 5 4. 53 25. 8 62. 3 71. 2循 环 热 水 系 统平 均 值 (改 造 后 ) 188. 9 7. 65 25. 8 41. 6 63. 9通 过 表 格 可 以 看 出 循 环 热 水 系 统 循 环 水 补 充 量 较 稳 定 ,而 循 环 热 水 系 统 和 热 风 阀 循 环 冷 却 水 系 统循 环 水 补 充 量 大 ,分 析 其 原 因 如 下 :(1)季 节 温 差 影 响 。 抚 顺 地 区 四 季 温 差 大 ,循 环 水 的 冷 却 效 果 不 一 样 ,不 同 季 节 循 环 水 进 口 温 度 温差 很 大 。 循 环 冷 却 水 系 统 和 热 风 阀 循 环 冷 却 水 系 统 采 用 开 敞 式 冷 却 塔 降 低 循 环 水 的 温 度 ,由 于 水 温 和外 界 气 温 温 差 大 ,蒸 发 量 巨 大 。 而 循 环 热 水 系 统 在 工 艺 上 为 闭 式 循 环 , 循 环 水 补 充 量 为 饱 和 空 气 消 耗量 ,因 而 补 充 量 始 终 较 稳 定 。(2)工 艺 设 计 上 存 在 缺 陷 。 循 环 冷 却 水 系 统 和 热 风 阀 循 环 冷 却 水 系 统 在 工 艺 设 计 上 有 缺 陷 ,设 计 时不 同 季 节 的 循 环 水 进 口 温 度 不 变 , 循 环 水 量 不 变 。 但 在 运 行 过 程 中 循 环 水 量 实 际 随 循 环 水 进 口 温 度 地不 同 变 化 量 很 大 。 由 于 没 有 可 靠 的 检 测 手 段 ,操 作 工 人 靠 感 觉 调 节 系 统 的 控 制 阀 门 调 节 循 环 水 量 。(3)设 备 选 型 上 有 缺 陷 。 循 环 冷 却 水 系 统 和 热 风 阀 循 环 冷 却 水 系 统 设 备 选 型 上 有 缺 陷 ,冷 却 设 备 选用 开 敞 式 冷 却 塔 ,与 空 气 直 接 换 热 ,造 成 蒸 发 量 巨 大 [ 3 ] 。2   循 环 水 系 统 改 造 方 案分 析 出 循 环 水 系 统 补 充 量 大 的 原 因 ,针 对 这 些 问 题 ,提 出 了 循 环 水 系 统 的 解 决 方 案 。(1)改 造 循 环 系 统 。 循 环 热 水 系 统 在 工 艺 上 为 闭 式 循 环 ,补 充 量 始 终 较 稳 定 ,不 需 要 改 造 。(2)选 择 高 效 新 设 备 。 选 择 新 型 、 先 进 、 高 效 的 冷 却 新 设 备 - 密 闭 式 冷 却 塔 ,将 循 环 热 水 系 统 和 热 风74第 2 期                     杨 晓 红 ,等 :抚 矿 页 岩 炼 油 厂 循 环 水 系 统 改 造阀 循 环 冷 却 水 系 统 冷 却 设 备 改 造 为 密 闭 式 冷 却 塔 。 由 于 密 闭 式 冷 却 塔 冷 却 的 介 质 是 完 全 不 与 空 气 接触 ,是 完 全 封 闭 的 结 构 ,所 以 冷 却 介 质 损 失 量 小 ,几 乎 可 以 不 计 蒸 发 量 。 封 闭 式 冷 却 塔 工 作 原 理 :工 作 液体 (水 或 其 他 液 体 )在 闭 式 冷 却 塔 的 盘 管 内 进 行 循 环 ,工 作 液 体 的 热 量 经 过 盘 管 与 自 循 环 回 路 上 的 凉 水进 行 热 交 换 ,工 作 液 体 释 放 执 量 温 度 下 降 ,自 循 环 回 路 中 的 水 吸 收 热 量 温 度 上 升 ,完 成 闭 式 冷 却 塔 的 第一 个 热 交 换 过 程 ;冷 空 气 由 机 械 抽 风 装 置 驱 动 经 两 侧 进 风 网 进 入 冷 却 塔 内 ,冷 却 塔 底 盆 上 的 凉 水 由 自 循环 水 泵 抽 到 冷 却 塔 上 方 的 播 水 盆 淋 到 盘 管 上 ,凉 水 流 动 的 方 向 与 自 循 环 水 流 动 方 向 垂 直 ,冷 空 气 带 走 热水 蒸 发 的 热 量 ,热 水 随 着 热 量 被 带 走 而 得 到 冷 却 变 成 凉 水 流 入 冷 却 塔 底 盆 ,完 成 闭 式 冷 却 塔 的 第 二 个 热交 换 过 程 [3 ] 。(3)增 加 一 套 控 制 系 统 。 在 冷 却 塔 的 进 出 口 的 增 加 测 温 、 测 压 、 测 流 量 的 仪 表 ,参 数 全 部 输 入 控 制 系 统 。 将 循 环 冷 却 水 系 统 和 热 风 阀 循 环 冷 却 水 系 统 的 循 环 水 进 口 水 温 和 流 量 用 系 统 控制 。 系 统 的 循 环 水 进 口 水 温 和 流 量 连 锁 ,在 循 环 水 进 口 温 度 低 时 , 系 统 自 动 控 制 减 少 循 环 水 流 量 ;在 循 环 水 进 口 温 度 高 时 , 系 统 自 动 控 制 加 大 循 环 水 流 量 [4 ] 。(4)水 泵 的 电 机 全 部 更 换 成 变 频 电 机 。 将 循 环 冷 却 水 系 统 和 热 风 阀 循 环 冷 却 水 系 统 的 水 泵 电 机 全部 更 换 成 变 频 电 机 ,循 环 水 流 量 变 化 时 ,电 机 功 率 也 相 应 变 化 ,达 到 节 能 的 目 的 。3   改 造 效 果改 造 后 循 环 冷 却 水 系 统 补 充 水 量 如 表 1 所 列 。 由 表 1 可 见 ,经 过 对 循 环 冷 却 水 系 统 和 热 风 阀 循 环冷 却 水 系 统 的 技 术 改 造 ,经 济 效 益 得 到 很 大 改 变 ,改 造 前 页 岩 油 产 量 为 188. 9t/ d 时 ,需 补 充 水 23. 5t ,改 造 后 需 补 充 水 量 只 需 7. 65 ,比 改 造 前 节 约 了 两 倍 的 水 量 ,利 用 新 设 备 通 过 调 节 循 环 水 量 使 冷 却 介质 的 出 口 温 度 保 持 一 致 ;在 循 环 水 消 耗 量 减 少 的 同 时 还 降 低 了 电 能 的 消 耗 ,改 造 后 循 环 水 的 补 充 用 量 为6 t 油 ,电 能 的 消 耗 由 原 来 的 30000h 降 低 到 25000h。 使 得 循 环 水 系 统 的 操 作 更 加 稳 定 ,节约 了 能 源 ,降 低 了 消 耗 ,保 证 整 个 工 序 的 稳 定 运 行 。4   结 束 语石 油 石 化 是 我 国 工 业 用 水 的 重 点 行 业 ,中 国 石 化 60 %的 企 业 处 于 严 重 缺 水 地 区 ,抚 矿 集 团 页 岩 炼油 厂 是 目 前 国 内 规 模 最 大 、 工 业 化 运 行 时 间 最 长 的 页 岩 炼 油 企 业 ,做 好 节 水 减 排 是 企 业 实 现 自 身 发 展 目标 的 必 然 选 择 。 通 过 技 能 改 造 ,即 大 大 节 约 了 用 水 量 ,又 提 高 了 设 备 利 用 率 ,降 低 操 作 维 护 费 用 ,企 业 社会 经 济 效 益 得 到 提 高 ,同 时 对 企 业 生 产 规 模 的 再 扩 大 和 进 一 步 发 展 拓 展 了 空 间 [5 ] 。[参   考   文   献 ][ 1 ]   候 祥 麟 . 中 国 页 岩 油 工 业 [ M ] . 北 京 :中 国 工 业 出 版 社 ,1983.[ 2 ]   高   健 . 世 界 各 国 油 页 岩 干 馏 技 术 简 介 [J ] . 煤 炭 加 工 与 综 合 利 用 ,2003 , (2) :44 - 46.[ 3 ]   何 永 光 . 油 页 岩 综 合 利 用 [J ] . 煤 炭 加 工 与 综 合 利 用 ,2005 , (1) :3 - 6.[ 4 ]   李 丹 梅 . 油 页 岩 资 源 的 研 究 、 开 发 与 利 用 进 展 [J ] . 石 油 勘 探 与 开 发 ,2006 , (6) :657 - 661.[ 5 ]   刘   飞 . 中 国 油 页 岩 加 工 业 新 的 发 展 机 遇 [J ] . 当 代 化 工 ,2005 , (3) :154 - 156.(责 任 编 辑   胡   进 )84           安 徽 水 利 水 电 职 业 技 术 学 院 学 报                           第 10 卷
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