1、XXX 大学工程硕士专业学位论文论文题目： 凝结水精制技术的应用研究 硕 士 生： 指导教师： 教授 工程领域： 化学工程 2012 年 6 月 9 日Thesis for the Graduate Candidate TestResearch on application and purification technology for condensed waterCandidate: Ma Haifeng Tutor: Wang Jian Field: Chemical EngineeringDate of oral examination: June 9th, 2012Universit
2、y: Northeast Petroleum University东北石油大学工程硕士专业学位论文I学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 学位论文使用授权声明本人完全了解 XXX 大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，可
3、以公布论文的全部或部分内容。XXX 大学有权将本人的学位论文加入 中国优秀硕士学位论文全文数据库 、中国博士学位论文全文数据库和编入中国知识资源总库 。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名： 导师签名： 日期： 日期：东北石油大学工程硕士专业学位论文II凝结水精制技术的应用研究摘 要本课题是紧密结合大庆石化化工区乙烯装置凝结水实际现状提出的，通过乙烯装置工艺凝结水现状进行调查和水质分析，调研凝结水精制出水水质要求，同时考察凝结水处理工艺和方法，拟通过实验考察凝结水阻截除油应用工艺效果，提出凝结水精制优化方法。 大庆石化乙烯装置的凝结水比炼油装置复杂很多，在换热器等设备泄漏情况下，
4、可能含有硫氰酸钠、丙烯、氨、氢氰酸、苯、丁二烯、溶剂油、丁烯、氮气、乙烯、铁、钙离子、镁离子、氯根、硫酸根、磷酸根等污染物质，对凝结水的水质影响较大，且难以处理。大庆石化原有凝结水精制装置采用精密过滤器、焦炭过滤器处理、混床工艺处理，原设计经除油及其它杂质后，应用于脱盐水的设备，但由于当时除油技术的局限性，水质达不到所需要求（含油小于 0.3mg/L） ，因此一直没有应用，送入循环水场作为循环补充水。因此，本试验通过对化工凝结水进行污染物种类、成分浓度进行比对分析，选用两级预屏障工艺和三级阻截除油工艺与覆盖过滤器和活性碳过滤器处理工艺对进行中试实验，通过连续监测各个组合工艺日平均出水指标，找出
5、处理效果变化趋势，结果证明两级预屏障工艺和三级阻截除油工艺的组合工艺更能有效降低凝结水的油和离子含量，化工凝结水经过处理后，出水油0.3mg/L，去除率达92.9%， COD1.0 mg/L，经过混床处理后，出水能够达到中石油规定的锅炉给水标准且运行成本相对低廉，具有可观的经济效益和环境效益。实验表明两级预屏障工艺和三级阻截除油工艺组合工艺对化工区乙烯装置凝结水具有较好的处理效果。关键词：凝结水，油去除率，电导去除率，阻截除油 东北石油大学工程硕士专业学位论文IIIResearch on application and purification technology for condensed
6、 waterABSTRACTThis topic is in close connection with the Daqing Petrochemical chemical ethylene plant in the actual status of the condensate through the ethylene plant process condensate situation survey and water quality analysis, research condensate refining water quality requirements also investi
7、gated the condensation of water treatment processes and methods, the proposed condensate interception degreasing process effect, the experiment investigated proposed condensate refined optimization method.Petrochemical ethylene plant in Daqing condensate refining unit complex, the leakage of heat ex
8、changers and other equipment, may contain sodium thiocyanate, propylene, ammonia, hydrogen cyanide, benzene, butadiene, solvents, oil, butylene, nitrogen, ethylene, iron, alcium, magnesium, chloride, sulfate, phosphate and other pollutants, water quality impacts of the condensate and difficult to ha
9、ndle. Daqing Petrochemical original condensate refining unit with precision filter, coke filter processing, the mixed bed process, the original design after oil and other impurities used in the equipment of the desalinated water, but because degreasing technology limitations, water quality to reach
10、the necessary requirements (oil is less than 0.3mg / L), has not been applied, add water into the circulating water field as a circular. Therefore, the test by chemical condensate types of pollutants, ingredient concentration than the analysis, the choice of two pre-barrier process and three interce
11、pt degreasing process and cover the filter and activated carbon filter treatment process of pilot test through continuous monitoring of various combinations of process average effluent indicators to identify the treatment effect trend, results show that the combination of two pre-barrier process and
12、 three intercept degreasing process technology more effectively to reduce the oil and ion content of the condensate, chemical condensation water after treatment, the effluent oil0.3mg / L, the removal rate of 92.9% of COD1.0 mg / L, after a mixed bed, the water can reach the oil requirements of the
13、boiler feed water standards and relatively low running costs, with considerable economic benefits and environmental benefits. The experiments show that the two pre-barrier process and three intercept degreasing processes combined process chemical ethylene plant in the condensate has a better treatme
14、nt effect.Key words：Condensate; Oil removal ; Conductivity removal；Interdiction degreasing东北石油大学工程硕士专业学位论文IV创新点摘要本文主要研究的是化工区乙烯装置凝结水一种新型的处理工艺，其创新点如下：1本文通过现场同步试验，测定两种不同工艺组合对化工区乙烯装置凝结水处理的效果，并检验了阻截除油工艺的运行稳定性和抗冲击性，极具推广应用价值。2利用两级预屏障工艺和三级阻截除油工艺组合工艺，能够将化工区乙烯装置凝结水的出水油在 0.3mg/L 左右，去除率达 92.9%左右， COD1.0 mg/L，达到
15、中石油规定的锅炉给水标准验证了两级预屏障工艺+三级阻截除油工艺+活性炭+ 混床组合工艺适用于化工区乙烯装置凝结水处理。3两级预屏障工艺+三级阻截除油工艺+ 活性炭+混床组合工艺，在处理总铁、油、电导等低浓度化工区乙烯装置凝结水中，运行成本低廉，性能稳定。东北石油大学工程硕士专业学位论文目 录学位论文独创性声明 .I学位论文使用授权声明 .I摘 要 .IIABSTRACT.III创新点摘要 .IV前 言.1第一章 文献综述.31.1 凝结水处理现状 .31.2 凝结水处理的特点 .31.3 凝结水除油除铁技术 .31.3.1 覆盖过滤器 .41.3.2 电磁过滤器 .41.3.3 阻截除油技术
16、.41.3.4 复合膜除油除铁技术 .41.4 凝结水的除盐装置 .41.4.1 深层净化混床 .41.4.2 三层混床 .51.4.3 粉末树脂覆盖过滤器 .61.5 凝结水精制的工艺方法 .61.5.1 复合膜高温凝结水除油除铁+活性炭过滤器+混床工艺 .61.5.2 表面冷凝液过滤器+精密过滤器+活性炭过滤器+ 混床工艺 .71.5.3 磁增益复合除铁屏障罐+凝聚阻截除油罐+活性炭过滤器+混床工艺 .71.6 凝结水精制技术的应用进展 .81.6.1 国外的凝结水精处理技术 .81.6.2 国内的凝结水精处理技术应用 .8第二章 乙烯装置凝结水处理现状及研究意义.102.1 我国凝结水处
17、理现状调研 .102.1.1 调研路线 .102.1.2 福建联合（乙烯与炼油）炼化公司凝结水处理情况 .102.1.3 中石化天津分公司芳烃厂凝结水处理情况 .112.1.4 燕山石化公司一电站凝结水处理情况 .112.1.5 中石油抚顺石化洗化厂凝结水处理情况 .122.1.6 调研情况小结 .132.2 乙烯装置凝结水处理的研究意义 .13第三章 实验内容与方法.143.1 实验内容 .143.2 实验装置和药品 .143.2.1 实验装置 .143.2.2 实验药品 .153.3 实验方法 .153.3.1 两级预屏障除铁工艺法 .15目 录3.3.2 阻截除油工艺 .173.3.3
18、表面冷凝液过滤器+精密过滤器工艺 .183.4 实验水质分析及监测指标 .183.4.1 水质分析 .183.4.2 分析项目及测量方法 .193.5 试验准备 .193.5.1 滤料的选择意义 .193.5.2 滤料的选择依据 .193.5.3 滤料的确定 .203.5.4 滤料填充率确定 .203.5.5 反应器的启动 .21第四章 实验工艺选择.234.1 现有处理工艺 .234.2 两级预屏障工艺+三级阻截除油工艺 .234.2.1 两级预屏障工艺+三级阻截除油工艺介绍 .234.2.2 实验设备及原理 .244.3 表面冷凝液过滤器+精密过滤器+活性炭过滤器+ 混床工艺 .25第五章
19、 实验结果与分析.275.1 凝结水成分分析试验 .275.2 实验数据分析 .275.2.1 两级预屏障工艺+三级阻截除油工艺+活性炭+ 混床工艺数据分析 .315.2.2 表面过滤器 +精密过滤器+活性炭+ 混床工艺数据分析 .325.3 对比实验分析 .345.4 小结 .35结 论.36参考文献.37发表文章目录.40致 谢.41东北石油大学工程硕士专业学位论文1前 言地球上的水资源，从广义来说是指水圈内水量的总体。海水是咸水，不能直接利用，所以通常所说的水资源主要是指陆地上的淡水资源，如河流水、淡水湖泊水、地下水和冰川等。陆地上的淡水资源只占地球上水体总量 2.53，其中大部分（近7
20、0）是固体冰川，即分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰川，还很难加以利用。目前人类比较容易利用的淡水资源，主要是河流水、淡水湖泊水，以及浅层地下水，储量约占全球淡水总储量的 0.3，只占全球总储水量的十万分之七。据研究，从水循环的观点来看，全世界真正有效利用的淡水资源每年约有 9 000 立方千米。 从数据上看，全球水资源极其丰富，但实际上当前全球水资源却极其紧缺，可以直接利用的水资源极其有限，部分国家存在水比油贵的尴尬情况，以中国为例，668 座城市中有 400 余座正遭受缺水之痛，其中 108 座城市处于“严重”缺水状态；而与此相对应的却是水资源的浪费和水污染日趋严重的态势。世界银行指出
21、，当前，在中国只有 30%的城市污水得到部分处理，即使在水资源相对丰富的广东省也很难保证清洁水的供应。中国政府法令要求，截止 2012 年，所有人口超过 50 万以上的城市必须处理掉 60%的污水，水的问题已经成为制约中国经济发展的隐患。另外当今资源、能源紧张的情况下，节能降耗已成为各个企业的大事，节能降耗不仅关系到环境问题，同时也关系到企业的市场竞争能力及生存能力。同时，随着社会的发展，人类对环保的要求越来越高，这就要求企业严格遵守环保法规，向环保要效益。目前，乙烯装置凝结水的处理是较为火热的研究课题之一，各大院校、研究机构、社会团体，都致力于乙烯装置凝结水处理技术研究，也导致该技术在中国的
22、蓬勃发展。但与国外相比，我国的高乙烯装置凝结水处理技术研究还有较大差距，我国乙烯工业始于 50 年代末、60 年代初，从原苏联引进第一套方箱式裂解炉乙烯和后期的砂子裂解炉乙烯装置，70 年代又引进 5 套 30 万吨/年管式裂解炉乙烯装置， 80 年代到 90 年代初引进了几套 1216 万吨/年规模的小型乙烯装置。在 90 年代中期又引进了茂名和吉林两套 30 万吨/年乙烯装置。同时还改造了一批 30 万吨 /年乙烯和小型乙烯装置。目前全国有 16 家乙烯生产企业，拥有 18 套乙烯装置，2003 年共计产量 612 万吨。 目前国内在建、拟建规模约为 60 万吨/年以上的项目有： 1中石化
23、/扬子石化与巴斯夫（BASF）合资的 60 万吨/年乙烯装置； 2中国海洋石油总公司、广东省、香港招商局与壳牌公司（Shell）合资，在广东惠州新建 80 万吨/年乙烯； 3中石化/上海石化与 BP 公司新建 90 万吨/年乙烯； 4茂名石化正在建的 64 万吨/年乙烯装置； 5中石化/福建炼化与埃克森（EXXON）及沙特阿美公司合资的 80 万吨/ 年乙烯装置； 前 言26宁波镇海炼化厂拟新建规模为 100 万吨/年乙烯装置； 7新疆独山子石化利用哈萨克斯坦含硫油拟建 100 万吨/年乙烯装置。 另外还有齐鲁石化、吉林石化、兰州石化、大庆石化等都在进行扩能改造，使装置总规模在 60 万吨以上
24、。同时还有天津、四川、广州、湖北、大连正在筹划建设大型乙烯装置。 随着乙烯装置的蓬勃发展，作为该装置排放的污染凝结水，因其中含有多种污染物，组份十分复杂，处理后排放的污水环境污染较大且难以处理，而经过传统处理工艺的凝结水也因较难达到锅炉给水要求而降低使用，既造成了水资源的浪费，同时也严重地阻碍了乙烯生产技术的发展，因此凝结水处理技术有待提高。以目前在大庆石化凝结水处理技术的水平，处理后的凝结水 COD1.0mg/L 、油0.3mg/L 、在线电导0.2s/cm、SiO 20.02mg/L 的锅炉给水标准极为困难。大庆石化脱盐水装置对上述凝结水经精密过滤器焦炭碳过滤器混床处理工艺处理后，其出水仍然超过国家锅炉给水标准，远达不到中石油锅炉给水标准要求。本课题通过试验装置连续进水，力求寻找到适合乙烯装置凝结水处理的工艺，而从达到资源再生、重复利用、节能降耗，改善生态环境的目的。
