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废碱液现状分析49

石化厂废碱装置目前运行情况及存在问题说明

一、现状分析

石化厂烯烃装置废碱处理单元是24万吨乙烯改造新上环保装置，采用中压湿式氧化法，设计流量2.5吨/小时-3.0吨/小时，自2003年改造开车以来，由于受各方面影响未能实现该装置的达标排放。

为了保证车间化污总口及2#化污pH、COD达标排放，废碱装置自开工以来一直处于30-50%负荷的开车状态。

1、废碱排放量：

目前废碱量约3.5吨/小时-4.0吨/小时，废碱量较2008年前减少约2吨/小时，主要是加强了碱洗塔一段碱浓度的控制（2007年一段碱浓度合格率约25%（工艺控制一段碱浓度1～5%），经2009年攻关，2009年全年合格率达到91.4%，TK-4701NaOH由原来的5%-6%降到现在的3%左右，使碱耗量和水耗量都大幅下降，另外，原料中注硫由原来的100-200ppm调整到80-150ppm也导致废碱量下降。

2、废碱组成：

序号

时间

NaOH（%质量分数）

Na2S（%质量分数）

Na2CO3（%质量分数）

烯烃

裂解

TK4701

烯烃

裂解

TK4701

烯烃

裂解

TK4701

1

3月2日

4.41

0.65

4.27

2.87

5.46

1.88

1.42

1.39

1.03

2

3月8日

3.2

3.0

2.81

3.42

4.07

1.97

1.3

1.0

1.3

3

3月15日

4.27

4.13

3.97

3.41

1.46

1.32

2.05

1.33

1.2

4

3月20日

3.68

3.08

4.11

4.61

2.6

1.34

2.45

1.3

1.21

5

3月25日

1.8

5.13

3.88

4.92

0.23

1.33

1.4

0.63

0.9

6

3月31日

1.04

5.41

3.75

6.29

1.56

2.01

2.47

1.02

0.69

注：

数据来源于LMS分析，烯烃和TK-4701的分析时间为10：

30，裂解分析时间为9：

00。

烯烃、裂解的取样位置为一段循环泵的取样点，TK-4701取样点为废碱进料泵出口倒淋。

原设计废碱浓度为2%~3%。

3、废碱预处理系统

烯烃装置碱洗塔设计有废碱预处理系统，原设计中预处理系统流程采用压缩低压蒸出塔釜裂解汽油对废碱液中黄油进行萃取，萃取后含有黄油裂解汽油汽油与低压蒸出塔釜送出裂解汽油混合后直接送至裂解汽油罐131-F,这样就很可能导致整个裂解汽油罐出现碱性污染。

会使汽油品质变差，不能满足后系统对裂解汽油质量的要求，因为存在上述风险，烯烃装置废碱预处理一直处于停运状态。

目前烯烃装置废碱预处理系统恢复存在问题有，工艺设备：

105-E撇黄油系统没有投用（初期投用效果不理想，已经长期闲置），相关管线加盲板盲死，但原来的流程依然保留。

经检查，117-J/JA、118-J/JA由于长期闲置，不备用，使用前必须进行大修。

管线由于长期未用，是否畅通、有无腐蚀无法确定。

仪表：

1.111-F带气动浮筒LT-154坏，不能用；开关：

LAH154、LAL154坏；2.112-FLDT-144界面计坏，LT-141正常；LV-144、LV-141好，但要投用需进行大修；PT-117在用，正常；PT-118坏（气动表，若要投用需改造成电动表）。

裂解装置在16万吨乙烯装置时，老压缩机系统碱洗塔设计也有废碱预处理系统，设计流程与烯烃装置废碱预处理流程一样，都是采用压缩低压蒸出塔釜裂解汽油对废碱液中黄油进行萃取，萃取后含有黄油裂解汽油汽油与低压蒸出塔釜送出裂解汽油混合后直接送至裂解汽油罐131-F,开车运行期间投用过该系统，但投用过程中碱、油界面无法做到有效控制，常常导致裂解汽油罐131-F带碱，后来该系统不得不停用。

24万吨乙烯扩能改造时，新建碱洗塔在设计上就放弃了对废碱预处理系统的考虑，目前裂解装置没有废碱预处理系统。

废碱罐撇油：

虽然废碱罐的全容积为132m3，有一定的沉降撇油时间，但由于废碱液的量远大于设计值，且由于反应器的处理量提不起来，故造成废碱液中夹带“黄油”，由此导致“黄油”在反应器内因高温结焦，堵塞反应器喷头和过滤器等，使反应器运行周期缩短，在1.7事故后，由于后系统装车罐报废，目前出于装车的安全和罐的安全，该罐撇黄油系统未投。

4、烯烃、裂解装置碱洗塔区别及黄油抑制剂使用情况

烯烃、裂解装置碱洗塔在设计上有所区别，烯烃装置采用板式塔，三段碱洗分别有液面显示，各段设有撇黄油线；裂解装置采用填料塔，正常黄油采用溢流的方式流入下段。

目前，裂解、烯烃装置使用的黄油抑制剂均为浙江杭化科技有限公司的HK-1312黄油抑制剂，加入量为0.155kg/吨乙烯。

目前两装置黄油抑制剂均运行情况较好，能够严格按照要求加入量进行加注。

5、处理效果

2006年废碱液监测数据

序号

COD

石油类

硫化物

进水（mg/l）

出水（mg/l）

去除率（%）

进水（mg/l）

出水（mg/l）

去除率（%）

进水（mg/l）

出水（mg/l）

去除率（%）

1

24300

18600

23.46

31.1

22.3

28.30

2009

1054

47.54

2

11200

6310

43.66

31.6

22.7

28.16

2189

1099

49.79

3

19200

14200

26.04

34.4

26.6

22.67

2144

1054

50.84

4

35000

31400

10.29

32.9

27.2

17.33

1234

756

38.74

5

30400

22700

25.33

33.6

25.3

24.70

2308

2149

6.89

6

16700

2390

85.69

38.2

29

24.08

4490

199

95.57

7

30000

3680

87.73

307

24.1

92.15

14600

1390

90.48

8

22000

5420

75.36

146

34.8

76.16

6690

1030

84.60

9

15700

1900

87.90

184

29.6

83.91

8670

676

92.20

10

25300

2930

88.42

132

32.8

75.15

9520

762

92.00

11

17500

16600

5.14

158

28.6

81.90

2320

1560

32.76

12

28200

16700

40.78

164

37.2

77.32

2156

1339

37.89

13

23694

17028

28.13

210

45.8

78.19

2156

1640

23.93

14

17500

16600

5.14

158

28.6

81.90

2320

1560

32.76

15

34600

7040

79.65

196

67

65.82

2164

1347

37.75

16

19800

12600

36.36

290

23

92.07

2597

1106

57.41

17

2220

1420

36.04

275

238

13.45

2661

1419

46.67

18

17100

13800

19.30

299

217

27.42

3142

1595

49.24

19

7270

6060

16.64

214

195

8.88

2790

1715

38.53

20

13500

9110

32.52

360

220

38.89

2301

1643

28.60

21

6920

5880

15.03

63.2

77.5

-22.63

1283

401

68.75

22

15800

11600

26.58

89.9

53.1

40.93

1475

737

50.03

23

11150

7600

31.84

95.2

60.8

36.13

1395

842

39.64

24

9520

7100

25.42

87.2

70.3

19.38

1339

778

41.90

25

15200

11500

24.34

117.7

47.1

59.98

1250

754

39.68

26

13700

10700

21.90

641

143

77.69

1395

762

45.38

平均

18595.15

10802.62

41.91

168.808

70.24615

58.39

3330.692

1129.5

66.09

2007年废碱液监测数据

序号

COD

石油类

硫化物

进水（mg/l）

出水（mg/l）

去除率（%）

进水（mg/l）

出水（mg/l）

去除率（%）

进水（mg/l）

出水（mg/l）

去除率（%）

1

17200

7570

55.99

90.7

61.3

32.41

1106

561

49.28

2

15600

6060

61.15

88.2

63.5

28.00

1138

689

39.46

3

3281

2891

11.89

360

50.8

85.89

13200

400

96.97

4

19200

8800

54.17

210

170

19.05

8160

720

91.18

5

15100

6830

54.77

163

104

36.20

15120

560

96.30

6

13600

6500

52.21

167

109

34.73

12800

9760

23.75

7

14500

13100

9.66

282

131

53.55

6150

5030

18.21

8

7828

1784

77.21

1282

416

67.55

1430

47.5

96.68

9

7516

3212

57.26

176

39.6

77.50

27372

2954

89.21

10

25300

2930

88.42

132

32.8

75.15

9520

762

92.00

平均

5350.962

2295.269

57.11

113.496

45.30769

60.08

3692.154

826.2885

77.62

二、乙烯废碱液装置存在问题：

目前仍存在问题主要有，反应器处理能力达不到设计；板式换热器EA-4760，酸碱混合器，蒸汽喷射器，部分管线和垫片选材不当，耐腐蚀性不够，经常泄漏；注酸泵无法投自动运转、D-4770腐蚀坏无法投用、废酸收集池、废碱收集池无法投用等问题。

1、该装置设计能力偏小:

设计中该装置的处理量2.5m3/h-3.0m3/h,当实际的处理能力在2.0m3/h时反应器的氧化效果降低,使的反应器出口COD、硫化物等超标、出口pH值不易控制。

2、空压机的运行周期短:

空压机为单台运行，没有备机，设计出口压力为1.0MPa，而实际运行中，当出口压力0.7MPa时，则空压机的机头温度达到90℃以上，故只能控制空压机出口压力在0.65MPa左右，多余空气放空，造成空压机效率下降，能耗上升，废碱液氧化效果变差;车间曾先后对空气压缩机进行了大修，对五台过滤器和三台机进行了改造，并对酸碱混合器，蒸汽喷射器和管线进行了更新，装置所有的垫片进行了更换，但仍然效果不佳，在2005年以后，压缩机再未开，直接以工艺空代替。

3、废碱预处理系统未投用，废碱罐撇油效果差

4、中和系统故障率高，腐蚀严重，PH值无法稳定控制

5、设备存在诸多问题：

中和罐（D-4770）腐蚀严重，更换后腐蚀问题依然存在，目前无法正常一床撤热循环线多处打卡子，管线损坏严重，无法正常投用；管线阀门腐蚀严重（见附表检修清单）；D-4760冷凝下来的液相（主要是蒸汽冷凝液）从罐底部送往废碱进料罐（TK-4701）管线、D-4760中和后的废液送二化污管线均腐蚀严重、东台酸泵出口管线腐蚀坏，以上均需需要整体更换；仪表问题：

PH计经常出现故障，导致废碱液PH值无法控制。

使酸中和系统不能正常投用，影响出口水的pH值的合格率；废酸、废碱收集池无法正常使用，主要是在投用过程中，酸碱液下泵管线腐蚀严重，多次检修后废弃，化污pH无法控制。

6、废碱装置部分管线，阀门腐蚀损坏严重，部分仪表指示故障，无法修复。

（存在问题见附表）

三、目前提高废碱装置运行效果的建议

1、对废碱装置进行一次计划性的大检修，消除设备，管线泄漏、堵塞及仪表故障存在的普遍性问题。

2、集中、研究解决中和系统存在的问题

A、中和罐容易产生腐蚀泄漏问题，需要对中和罐材质进行重新选材。

B、中和后冷却器容易产生腐蚀泄漏问题，需要对冷却器材质进行重新选材。

C、PH值无法自动稳定调节，PH计故障率高，注酸泵冲程与PH计显示值无法做到自动调节，靠人工调整注酸泵冲程不但调整操作滞后而且容易出现过量注酸，导致硫化氢溢出的安全风险。

3、集中、研究解决废碱预处理系统存在的问题

废碱液在进入反应器前一定要将废碱液中黄油处理干净，确保进入反应器的废碱液不夹带黄油，对提高反应器运行周期，提高反应效果有重要作用。

目前我厂废碱装置预处理系统受设计流程影响一直处于停运状态。

原设计预处理系统用压缩低压蒸出塔釜裂解汽油对废碱液中黄油进行萃取，萃取后含有黄油裂解汽油汽油直接送至裂解汽油罐131-F,这样就很可能导致整个裂解汽油罐出现碱性污染。

目前国内废碱装置预处理流程大多采用裂解汽油萃取，萃取后裂解汽油返回初分馏系统水洗塔的流程。

为防止裂解汽油带碱造成急冷水乳化，还增设油、水在线混合器及碱性汽油聚结器，对碱性汽油进行水洗操作。

国内乙烯装置如独山子、抚顺、赛科等都采用此预处理流程。

我装置可参照兄弟单位，对废碱装置预处理流程进行改造，但废碱聚结器及碱性汽油聚结器中的液面控制，特别是界面控制非常关键，它直接决定了废碱预处理运行的好坏。

4、由于废碱装置现有两台废碱罐考虑对废碱罐进行串联使用，提高废碱的静止时间，对废碱中的油组分进行二次静止分层。

5、从设备上查找原因，对空压机进行检修，消除空压机由于出口压力不足造成的反应器压力偏低，反应效果差的问题。

附表：

废碱存在问题列表

所属区域

分类

编号

设备位号

存在问题

废碱岗位

阀门管线更换

1

EA-4730

循环水出入口阀门锈死

2

EA-4730

循环水跨线阀锈死

3

EA-4740

循环水出入口阀门锈死

4

EA-4740

循环水跨线阀锈死

5

EA-4750

循环水出入口阀门锈死

6

EA-4750

循环水跨线阀锈死

7

EA-4760

循环水出入口阀门锈死

8

EA-4760

循环水跨线阀锈死

9

FICA-1906

上下游阀更换（锈死）

10

FICA-1906

副线阀更换

11

FICA-1907

上下游阀更换（锈死）

12

FICA-1907

副线阀更换

13

FICA-1911

上下游阀更换（锈死）

14

FICA-1911

副线阀更换

15

FICA-1912

上下游阀更换（锈死）

16

FICA-1912

副线阀更换

17

二楼二床入口阀后三通漏,更换

18

二楼一二床旁通线阀门更换

19

FIC-1904

下游阀更换,带一片法兰（打卡子）

20

FIC-1909

副线阀更换,带一片法兰（打卡子）

21

三楼二床进料线"8"字盲板换垫

22

三楼二床进料线器壁法兰换垫

23

一床顶部抽出线线"8"字盲板换垫

24

LIC-1910

上游阀及倒淋阀更换

25

一床

出口排污线

26

一床二床

出口过滤器入口阀坏

27

一床二床

二楼现场压力表手阀

28

一床出口

手阀内漏

29

二床出口

法兰打卡子

30

一床二床取样器

堵塞,需改造

31

三层平台

一床二床取样器靠根阀腐蚀坏

32

4760A

入口倒空线手阀打不开

33

4760A

出口压力表手阀漏

34

4760S

出口倒空线手阀漏

35

FV-1913

倒淋阀锈死,循环线倒淋漏

36

FV-1913

副线阀内漏

37

酸碱混合器

入口倒淋阀\酸近混合器前两道阀及酸管线上的倒淋阀

38

酸碱混合器

出口倒淋阀腐蚀,无法打开

39

酸碱混合器

出口安全阀手阀漏

40

G-4730A

过滤器底部倒淋阀坏,更换

41

G-4740

过滤器底部倒淋阀坏,更换

42

F-4711

两组过滤器前后阀内漏

43

F-4712

两组过滤器前后阀内漏

设备更换

1

EA-4760

换热效果不好,腐蚀泄漏

2

F-4711

内漏,起不到过滤效果,更换

3

DA-4770

腐蚀,漏,更换

4

酸收集池

泵出入口线无,电源无,相关仪表附件无

5

碱收集池

泵及相关附件无

仪表问题

1

三个pH计

坏,无法保证自动注酸,更换

2

酸碱收集池

浮筒无

3

FIC-1901

无显示

4

FIC-1905

无显示

5

FIC-1908

无显示

6

LIAS-1907

满量程

7

LIA-1901

显示不准

8

LIA-1921

坏,不显示

9

LICA-1911

显示不准

10

LICA-1922

坏

需要更换的管线

DA-4760到TK-4701进料单向阀前管线

腐蚀漏,更换

DA-4770到送2#化污地上部分管线

腐蚀漏,更换

R-4701A到GA-4730A/S入口管线及阀门

多处泄漏,卡子多,管线衬里坏

GA-4730A/S出口到R-4701A到入口管线及阀门

多处泄漏,卡子多,管线衬里坏

R-4701A到GA-4740入口管线及阀门

多处泄漏,卡子多,管线衬里坏

GA-4740出口到R-4701A到入口管线及阀门

多处泄漏,卡子多,管线衬里坏

四、汽油萃取实验情况

石化厂

二〇一〇年四月九日