塔池底分隔工艺运行应用

鲁 亚 秋

（中国石油抚顺石油二厂， 辽宁 抚顺 113004）

循环水场是石化企业的重要公用工程装置,同时，也是重要的节水节能设施。确保循环水场水质达标和平稳运行是全厂生产装置安、稳、长、满、优运行的前提条件。

抚顺石油二厂2008－2012年实施了“百万吨乙烯 千万吨炼油”技术改造工程，配套两座循环水场也进行了相应的改造与扩建。

冷却塔塔底集水池历史上习惯采用1座多间塔共用1个联合式塔底集水池工艺，2座循环水场改扩建后均采用冷却塔底集水池分隔运行工艺。

实践证明，这种运行工艺在大型集中循环水场的日常运行及水质管理工作中取得了较好的效果，并解决了很多生产中遇到的实际问题。

1 传统冷却塔联合式塔底集水池工艺流程模式

原有传统冷却塔塔池的设计模式均采用一座多间塔共用一个联合式塔底集水池工艺，多间冷却塔池共用一个回水口与吸水井相连[1]，见图1。

图1 传统冷却塔联合式塔底集水池工艺流程模式Fig.1 Traditional Cooling Tower Bottom Combined Water Collecting Sump Process Scheme Mode

1.1 优点

结构简单、施工便利、工程造价低。

1.2 缺点

循环水场一旦运行后，只有在水场完全停工的状态下才能将冷却塔池停运下来进行池体检修和清淤作业；

一间塔填料检修时，杂物易进入水体进而进入冷换设备，影响换热效果；

一旦出现装置物料泄漏，水体置换只能按边补边排模式进行，耗费水量大，延续时间长，药剂消耗多，极易导致腐蚀或结垢倾向。

1.3 适用范围

装置负荷小、装置运行周期短、做为某个生产装置的专用小型循环水场。

1.4 运行中存在问题

多套生产装置集中于一个循环水场供水，水场配合装置长周期运行，没有停工检修的机会，造成冷却塔不能停运，冷却水池不能清淤，池底长年累月积存大量污泥。

例如，石油二厂厂南循环水场建于1999年，是为气体分馏、烷基化、甲基叔丁基醚、甲乙酮、焦化、酮苯、酸性水、硫磺、硫酸、蒸馏、溶剂再生等11套装置供水的集中型水场。设计循环水供水能力为17 500 t/h；冷却塔池未进行分隔，由于全面停工检修的机会较少，已连续运行8 年，运行期间车间为确保水质达标工作，定期采取人工虹吸管排除底泥作业，每次投入大量的人力和物力，却收效甚微，加上北方冬季气温下降至零下20~30 ℃，冷却塔结冰严重时不具备作业条件，无法进行底泥抽吸作业，池底污泥厚度深达0.8 m,底泥中孳生了大量的红色线虫，杀菌剂已不能渗透到污泥中起到杀菌作用，使污泥变成了微生物繁殖的温床[2]，给水质达标工作造成了较大困难。

2 集水池分隔独立运行工艺流程模式

一座多间塔塔底集水池分隔，每间冷却塔底集水池与其他间之间增设间隔墙，并独自设出水口以及至吸水井的回水管，各间塔池可根据水质处理和检修的需要从在运系统中切除，见图2。

2.1 集水池分隔独立运行改造

2008年以来，根据抚顺石化公司“原油集中加工，炼油结构调整”的方针，跟随建设“千万吨炼油、百万吨乙烯”的脚步，抚顺石化公司石油二厂开始进行循环水场“集中管理、集中控制、集中水处理、优化整合”工作。至2009年底，全厂循环水场整合为两座大型循环水场：即南循环水场和北循环水场，其中南循环水场为原有旧循环水场，北循环水场为一座新建大型循环水场，于2009年10月建成投用。

北循环水场设计规模33 000 t/h，系统保有水量17 000 t，共设有6间冷却塔，两座吸水井，供水装置包括：常减压蒸馏、两套催化、两套酮苯脱蜡、制氢加氢、乙苯、苯乙烯、石蜡加氢、石蜡成型、糠醛、白土精制等14套装置。

图2 冷却塔底集水池分隔独立运行工艺流程模式Fig.2 Cooling Tower Bottom Water Collecting Sump Separating and Independent Operating Process Scheme Mode

北循环水场在系统方案设计时就采用了冷却塔底集水池分隔独立运行工艺流程模式，各间塔设置独立的塔底集水池、出水口以及回水管。各回水管设有一个切断阀。如图3。

图3 北循环水场原则工艺流程Fig. 3 Principle of the north circulating water field

抚顺石化公司鉴于冷却塔底集水池分隔独立运行工艺流程模式的优越性，于2012年5－6月份，对南水场实施了塔底集水池分隔独立运行工艺技术改造工程。

3 运行效果

由于南、北循环水场属于大型集中型水场，分别供给全厂11、14套装置生产用循环水，几乎没有停工的机会，而冷却塔底集水池分隔独立运行工艺流程模式恰好解决了装置长周期运行和循环水场停运检修之间的矛盾。

(1) 单塔切除进行池底清淤作业，减少系统污垢沉积，确保水处理剂缓蚀阻垢和杀菌效率，为水质达标工作创造条件。

北循环水场从2009年10月开始投入运行，至今已3年时间，中间未经过停工检修。但是塔池清淤工作已进行了30次，每个月进行1次塔池清淤作业，池底基本不积存污泥，减少了池底污泥对水处理药剂的吸附消耗和底泥内微生物滋生，为北循环水场水质达标工作创造了较好的运行环境。

(2) 单塔切除进行水体置换操作，节约新鲜水。

循环水场为控制水质，需对水场进行不定期排污置换，此项操作需消耗大量新鲜水。原来排污方式为打开排污阀，边排边补，置换速度较慢，且浪费大量新鲜水。北循环水场新的塔池结构开创了水场水体置换的新思路，本文采用单间塔切除后排空池内污水，再补入新鲜水循环入系统后，再切除另一间塔排污，如此循环。此种方式每次置换可节约新鲜水5 000 t，2008年以来共计节约新鲜水50万t。

(3) 各生产装置循环回水回至水场时分塔分池，便于观察和分析循环回水是否存在物料泄漏并可及时判断物料泄漏来源，为及时查找和切除泄漏源提供了方向。

2012年2月，发现在一单元回水塔池中出现了细小的黄色的蜡粒，而在二单元的回水塔池中却没有，初步判断是一单元的用水装置出现了水冷器泄漏，并根据泄漏蜡粒的状态将泄漏源锁定至常减压装置的减三水冷器，并在4 h内查到了漏点。

(4) 单间塔随时可以从系统中分离出来，为冷却塔的修理和维护工作提供了方便条件。

4 结束语

2年来的实践证明，在大型集中循环水场的运行管理中，塔池分隔独立运行工艺优于原有一体式塔池运行工艺，不仅使循环水场实现了不停工状态下的塔维修、塔池底清淤作业，大大提高了循环水场在泄漏状态下的水质处理的工作效率，为水质达标工作创造了良好的运行环境，且带来了明显的节水效果。

［1］严熙世，范瑾初．给水工程[M]．北京：中国建筑工业出版社，2004．

［2］周本省．工业水处理技术[M]．北京：化学工业出版社，2003．