塔池底分隔工藝運行應(yīng)用

魯 亞 秋

（中國石油撫順石油二廠， 遼寧 撫順 113004）

循環(huán)水場是石化企業(yè)的重要公用工程裝置,同時，也是重要的節(jié)水節(jié)能設(shè)施。確保循環(huán)水場水質(zhì)達(dá)標(biāo)和平穩(wěn)運行是全廠生產(chǎn)裝置安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)運行的前提條件。

撫順石油二廠2008－2012年實施了“百萬噸乙烯 千萬噸煉油”技術(shù)改造工程，配套兩座循環(huán)水場也進(jìn)行了相應(yīng)的改造與擴(kuò)建。

冷卻塔塔底集水池歷史上習(xí)慣采用1座多間塔共用1個聯(lián)合式塔底集水池工藝，2座循環(huán)水場改擴(kuò)建后均采用冷卻塔底集水池分隔運行工藝。

實踐證明，這種運行工藝在大型集中循環(huán)水場的日常運行及水質(zhì)管理工作中取得了較好的效果，并解決了很多生產(chǎn)中遇到的實際問題。

1 傳統(tǒng)冷卻塔聯(lián)合式塔底集水池工藝流程模式

原有傳統(tǒng)冷卻塔塔池的設(shè)計模式均采用一座多間塔共用一個聯(lián)合式塔底集水池工藝，多間冷卻塔池共用一個回水口與吸水井相連[1]，見圖1。

圖1 傳統(tǒng)冷卻塔聯(lián)合式塔底集水池工藝流程模式Fig.1 Traditional Cooling Tower Bottom Combined Water Collecting Sump Process Scheme Mode

1.1 優(yōu)點

結(jié)構(gòu)簡單、施工便利、工程造價低。

1.2 缺點

循環(huán)水場一旦運行后，只有在水場完全停工的狀態(tài)下才能將冷卻塔池停運下來進(jìn)行池體檢修和清淤作業(yè)；

一間塔填料檢修時，雜物易進(jìn)入水體進(jìn)而進(jìn)入冷換設(shè)備，影響換熱效果；

一旦出現(xiàn)裝置物料泄漏，水體置換只能按邊補(bǔ)邊排模式進(jìn)行，耗費水量大，延續(xù)時間長，藥劑消耗多，極易導(dǎo)致腐蝕或結(jié)垢傾向。

1.3 適用范圍

裝置負(fù)荷小、裝置運行周期短、做為某個生產(chǎn)裝置的專用小型循環(huán)水場。

1.4 運行中存在問題

多套生產(chǎn)裝置集中于一個循環(huán)水場供水，水場配合裝置長周期運行，沒有停工檢修的機(jī)會，造成冷卻塔不能停運，冷卻水池不能清淤，池底長年累月積存大量污泥。

例如，石油二廠廠南循環(huán)水場建于1999年，是為氣體分餾、烷基化、甲基叔丁基醚、甲乙酮、焦化、酮苯、酸性水、硫磺、硫酸、蒸餾、溶劑再生等11套裝置供水的集中型水場。設(shè)計循環(huán)水供水能力為17 500 t/h；冷卻塔池未進(jìn)行分隔，由于全面停工檢修的機(jī)會較少，已連續(xù)運行8 年，運行期間車間為確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)工作，定期采取人工虹吸管排除底泥作業(yè)，每次投入大量的人力和物力，卻收效甚微，加上北方冬季氣溫下降至零下20~30 ℃，冷卻塔結(jié)冰嚴(yán)重時不具備作業(yè)條件，無法進(jìn)行底泥抽吸作業(yè)，池底污泥厚度深達(dá)0.8 m,底泥中孳生了大量的紅色線蟲，殺菌劑已不能滲透到污泥中起到殺菌作用，使污泥變成了微生物繁殖的溫床[2]，給水質(zhì)達(dá)標(biāo)工作造成了較大困難。

2 集水池分隔獨立運行工藝流程模式

一座多間塔塔底集水池分隔，每間冷卻塔底集水池與其他間之間增設(shè)間隔墻，并獨自設(shè)出水口以及至吸水井的回水管，各間塔池可根據(jù)水質(zhì)處理和檢修的需要從在運系統(tǒng)中切除，見圖2。

2.1 集水池分隔獨立運行改造

2008年以來，根據(jù)撫順石化公司“原油集中加工，煉油結(jié)構(gòu)調(diào)整”的方針，跟隨建設(shè)“千萬噸煉油、百萬噸乙烯”的腳步，撫順石化公司石油二廠開始進(jìn)行循環(huán)水場“集中管理、集中控制、集中水處理、優(yōu)化整合”工作。至2009年底，全廠循環(huán)水場整合為兩座大型循環(huán)水場：即南循環(huán)水場和北循環(huán)水場，其中南循環(huán)水場為原有舊循環(huán)水場，北循環(huán)水場為一座新建大型循環(huán)水場，于2009年10月建成投用。

北循環(huán)水場設(shè)計規(guī)模33 000 t/h，系統(tǒng)保有水量17 000 t，共設(shè)有6間冷卻塔，兩座吸水井，供水裝置包括：常減壓蒸餾、兩套催化、兩套酮苯脫蠟、制氫加氫、乙苯、苯乙烯、石蠟加氫、石蠟成型、糠醛、白土精制等14套裝置。

圖2 冷卻塔底集水池分隔獨立運行工藝流程模式Fig.2 Cooling Tower Bottom Water Collecting Sump Separating and Independent Operating Process Scheme Mode

北循環(huán)水場在系統(tǒng)方案設(shè)計時就采用了冷卻塔底集水池分隔獨立運行工藝流程模式，各間塔設(shè)置獨立的塔底集水池、出水口以及回水管。各回水管設(shè)有一個切斷閥。如圖3。

圖3 北循環(huán)水場原則工藝流程Fig. 3 Principle of the north circulating water field

撫順石化公司鑒于冷卻塔底集水池分隔獨立運行工藝流程模式的優(yōu)越性，于2012年5－6月份，對南水場實施了塔底集水池分隔獨立運行工藝技術(shù)改造工程。

3 運行效果

由于南、北循環(huán)水場屬于大型集中型水場，分別供給全廠11、14套裝置生產(chǎn)用循環(huán)水，幾乎沒有停工的機(jī)會，而冷卻塔底集水池分隔獨立運行工藝流程模式恰好解決了裝置長周期運行和循環(huán)水場停運檢修之間的矛盾。

(1) 單塔切除進(jìn)行池底清淤作業(yè)，減少系統(tǒng)污垢沉積，確保水處理劑緩蝕阻垢和殺菌效率，為水質(zhì)達(dá)標(biāo)工作創(chuàng)造條件。

北循環(huán)水場從2009年10月開始投入運行，至今已3年時間，中間未經(jīng)過停工檢修。但是塔池清淤工作已進(jìn)行了30次，每個月進(jìn)行1次塔池清淤作業(yè)，池底基本不積存污泥，減少了池底污泥對水處理藥劑的吸附消耗和底泥內(nèi)微生物滋生，為北循環(huán)水場水質(zhì)達(dá)標(biāo)工作創(chuàng)造了較好的運行環(huán)境。

(2) 單塔切除進(jìn)行水體置換操作，節(jié)約新鮮水。

循環(huán)水場為控制水質(zhì)，需對水場進(jìn)行不定期排污置換，此項操作需消耗大量新鮮水。原來排污方式為打開排污閥，邊排邊補(bǔ)，置換速度較慢，且浪費大量新鮮水。北循環(huán)水場新的塔池結(jié)構(gòu)開創(chuàng)了水場水體置換的新思路，本文采用單間塔切除后排空池內(nèi)污水，再補(bǔ)入新鮮水循環(huán)入系統(tǒng)后，再切除另一間塔排污，如此循環(huán)。此種方式每次置換可節(jié)約新鮮水5 000 t，2008年以來共計節(jié)約新鮮水50萬t。

(3) 各生產(chǎn)裝置循環(huán)回水回至水場時分塔分池，便于觀察和分析循環(huán)回水是否存在物料泄漏并可及時判斷物料泄漏來源，為及時查找和切除泄漏源提供了方向。

2012年2月，發(fā)現(xiàn)在一單元回水塔池中出現(xiàn)了細(xì)小的黃色的蠟粒，而在二單元的回水塔池中卻沒有，初步判斷是一單元的用水裝置出現(xiàn)了水冷器泄漏，并根據(jù)泄漏蠟粒的狀態(tài)將泄漏源鎖定至常減壓裝置的減三水冷器，并在4 h內(nèi)查到了漏點。

(4) 單間塔隨時可以從系統(tǒng)中分離出來，為冷卻塔的修理和維護(hù)工作提供了方便條件。

4 結(jié)束語

2年來的實踐證明，在大型集中循環(huán)水場的運行管理中，塔池分隔獨立運行工藝優(yōu)于原有一體式塔池運行工藝，不僅使循環(huán)水場實現(xiàn)了不停工狀態(tài)下的塔維修、塔池底清淤作業(yè)，大大提高了循環(huán)水場在泄漏狀態(tài)下的水質(zhì)處理的工作效率，為水質(zhì)達(dá)標(biāo)工作創(chuàng)造了良好的運行環(huán)境，且?guī)砹嗣黠@的節(jié)水效果。

［1］嚴(yán)熙世，范瑾初．給水工程[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004．

［2］周本?。I(yè)水處理技術(shù)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003．