利用系統(tǒng)工程技術(shù)促進(jìn)工業(yè)企業(yè)的節(jié)水減排

化工煉油企業(yè)節(jié)水減排的

過(guò)程系統(tǒng)工程方法.一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)

二、節(jié)水減排的三步驟法

三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

四、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果

五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理

六、一個(gè)大型石化企業(yè)的實(shí)施案例

七、結(jié)論

化工企業(yè)節(jié)水減排的過(guò)程系統(tǒng)工程方法

目錄.節(jié)水減排是一個(gè)世界性的問(wèn)題，在中國(guó)尤其嚴(yán)重

地球上所有的水中，只有2.5%是淡水。20世紀(jì)世界人口增加近三倍，淡水消耗量增加了6倍，其中工業(yè)用水增加了26倍，但水資源并未增加。20世紀(jì)末人均占有水量?jī)H為世紀(jì)初的1/18。地球上的可飲用水正在面臨枯竭。另一方面，全世界每年排放工業(yè)廢水4260*108m3,這使得可供人類使用的1/3淡水資源受到污染。全球40%的人口得不到平安的飲用水。全球80%的疾病與劣質(zhì)飲用水有關(guān)。一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)〔1〕.我國(guó)是世界上13個(gè)貧水國(guó)家之一，我國(guó)人均水資源量?jī)H有2300立方米左右，為世界人均占有量的1/4，居世界149個(gè)國(guó)家的第110位。是公認(rèn)的“貧水國(guó)〞。近年來(lái)，用水緊張的狀況日益加劇。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)669個(gè)城市中，有400個(gè)城市供水缺乏。據(jù)預(yù)測(cè)，到21世紀(jì)中葉，我國(guó)人口到達(dá)16億峰值時(shí)，人均水資源擁有量將減少到1750立方米，屆時(shí)全國(guó)的大局部地區(qū)將面臨水資源更加緊張、嚴(yán)重缺水的局面。一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)(2).一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)(3)

除資源性缺水之外，結(jié)構(gòu)性和水質(zhì)性缺水又進(jìn)一步加劇了問(wèn)題的嚴(yán)重性。從世界范圍看，由于工業(yè)開(kāi)展迅速，排放的污水已使可供人類使用水量1/3的淡水資源受到污染，約20%的人口缺乏平安飲用水。我國(guó)也不例外，全國(guó)700余條大、中河流近1/2受到污染，78%的城市河道不宜作飲用水源，50%的城市地下水已受到污染。許多地方政府已明確了：“與本地區(qū)水資源承載能力相協(xié)調(diào)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)體系〞的開(kāi)展規(guī)劃思想,從“以需水能力定供水能力〞的模式轉(zhuǎn)變成〞以供水能力定經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)〞的開(kāi)展模式。發(fā)改委提出：“量水而行〞的方針。.雖然先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的工業(yè)用淡水量逐年增長(zhǎng)，但排污水量卻呈下降趨勢(shì)。例如，美國(guó)2000年淡水用量比1975年上升138%，但其污水排放量卻比1975年下降25.4%。2.節(jié)水減排是國(guó)際開(kāi)展重要趨勢(shì)一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)〔4〕原因：提高廢水回用率:德國(guó)、日本、美國(guó)平均廢水回用率>70%而我國(guó)的廢水回用率只有20-30%。我國(guó)要求到達(dá)60%。.一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)〔5〕

美國(guó)1975-2000年間水資源開(kāi)發(fā)利用情況〔單位：億米3/天〕時(shí)間工程197519852000淡水使用量淡水提取總量流水排放總量回用水量工業(yè)循環(huán)回用城市廢水回用平均回用率18.9928.1945.3013.7413.4912.539.265.270.02628%8.456.9114.6432.780.1820.07952%72%25年淡水使用量上升了1.4倍，污水排放量卻下降了25%，原因是水回用量增加了6.2倍。.一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)〔6〕

日本幾個(gè)主要工業(yè)行業(yè)耗水及回用水狀況萬(wàn)米3/天19651996化學(xué)工業(yè)石油化工纖維工業(yè)電力工業(yè)回用率%耗水量回用率%49.2850.683.039.54.924.425.887.480.5178.617.790.2849.1158.672.6耗水量紙漿工業(yè)鋼鐵工業(yè)835.448.7338.7826.2269.551.959.9374.444.3.我國(guó)工業(yè)用水形勢(shì)非常嚴(yán)峻一是用水增長(zhǎng)速度較快。1998年以來(lái)，我國(guó)工業(yè)用水年平均增長(zhǎng)8.5%，工業(yè)年用水量已到達(dá)1130億立方米，占總用水量的20%左右。二是用水效率總體水平較低。我國(guó)工業(yè)用水效率與國(guó)際先進(jìn)水平相差懸殊，1999年我國(guó)每萬(wàn)元工業(yè)增加值取水量為330立方米，約為日本的18倍，美國(guó)的22倍；工業(yè)用水重復(fù)利用率約53%，遠(yuǎn)低于興旺國(guó)家75%的水平。三是工業(yè)污水排放量大，污染嚴(yán)重。目前全國(guó)工業(yè)用水量占全國(guó)總用水量的20%，但排放的污水量卻占全國(guó)污水排放總量的49%左右，絕大多數(shù)有毒有害物質(zhì)隨工業(yè)污水排入水體，致使許多城鎮(zhèn)的飲用水源受到了不同程度的污染，局部水源被迫棄用，加劇了水資源的短缺。一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)〔7〕

.一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)〔8〕

2005年化學(xué)工業(yè)排放廢水34億噸/年，占全國(guó)工業(yè)廢水排放總量的16%，居第一位；2006年全國(guó)主要污染物化學(xué)需氧量COD和SO2排放總量不減反增：COD排放1431萬(wàn)噸，比2005年增長(zhǎng)1.2%;SO2排放總量2594萬(wàn)噸，比2005年增長(zhǎng)1.8%.中國(guó)石化行業(yè)耗水排廢指標(biāo)曾經(jīng)落后嚴(yán)重,現(xiàn)在也有不小差距。

一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)〔9〕

最好煉油廠耗水量排污水量國(guó)際水平國(guó)內(nèi)水平0.4m3/t差的平均0.35m3/t3.06m3/t1.37m3/t1.84m3/t0.20m3/t0.15m3/t煉油廠耗水量：（鎮(zhèn)海）.一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)〔10〕煉油化工行業(yè)的單位產(chǎn)品水耗強(qiáng)度比較〔2004年〕

單位我國(guó)平均水平國(guó)際先進(jìn)乙烯噸產(chǎn)品新鮮水消耗m3/t5.0-6.09*1.58大型合成氨噸產(chǎn)品新水（氣頭）m3/t18．5*10（煤頭）m3/t35（？）20噸產(chǎn)品排污水m3/t3.0-6．02．0*注；

為2005年的平均數(shù)據(jù).一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)〔11〕

正是在這樣的背景下,去年7月1日胡錦濤總書(shū)記在視察青海中石油格爾木煉油廠時(shí),做的重要指示是:“一定要注意節(jié)約用水,搞好循環(huán)利用,要提高水資源的利用效率.〞這個(gè)指示意味著:如何進(jìn)一步提高水資源利用效率已成為擺在所有煉油化工企業(yè)面前的頭等大事。.

一個(gè)現(xiàn)代化的石化企業(yè)，不僅工藝裝置是全面在計(jì)算機(jī)的監(jiān)控之下運(yùn)行，水汽系統(tǒng)的運(yùn)行也是全面信息化的。這包括以下一些方面：水網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

鍋爐用水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)

循環(huán)水自動(dòng)加藥系統(tǒng)

污水處理實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)錯(cuò)誤觀點(diǎn)：往往認(rèn)為水是一種取之不盡的廉價(jià)資源，不值得花費(fèi)投資來(lái)對(duì)水的使用和排放進(jìn)行像工藝裝置一樣控制和檢測(cè)。認(rèn)為利用計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)來(lái)控制管理水汽系統(tǒng)是“殺雞用牛刀〞。一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)〔12〕

.一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)〔13〕

為什么是錯(cuò)誤的？因?yàn)椋骸钦滟F的戰(zhàn)略資源，浪費(fèi)水資源將對(duì)于子孫后代有罪；——水價(jià)格正在不斷提高，排污價(jià)格愈來(lái)愈貴，節(jié)水減排關(guān)系企業(yè)本錢效益，是企業(yè)降本增效具有戰(zhàn)略意義的大事；——水的質(zhì)量對(duì)保證工藝裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行至關(guān)重要。如果循環(huán)水質(zhì)量不好造成結(jié)垢，輕那么使傳熱惡化，重那么造成堵塞停車?！?jié)水減排具有重要社會(huì)效益，保護(hù)環(huán)境有利社區(qū)，改善企業(yè)形象。.一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)

二、節(jié)水減排的三步驟法

三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

四、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果

五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理

六、一個(gè)大型石化企業(yè)的實(shí)施案例

七、結(jié)論

化工企業(yè)節(jié)水減排的過(guò)程系統(tǒng)工程方法

目錄.原料水廢水處理廠原料水處理過(guò)程1過(guò)程2鍋爐給水處理蒸汽系統(tǒng)新鮮水蒸汽廢水排放離子交換再生水過(guò)程3含雜質(zhì)雨水冷凝水損失鍋爐吹出水二、節(jié)水減排的三步驟法一個(gè)典型的化工廠水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).二、節(jié)水減排的三步驟法我們?cè)S多石化企業(yè)的供排水和水處理等公用工程都是隨著生產(chǎn)裝置的新建和擴(kuò)建而逐步建成。即沒(méi)有一次整體規(guī)劃，更說(shuō)不上是優(yōu)化。往往存在小而全、重復(fù)建設(shè)等現(xiàn)象，計(jì)量?jī)x表不全，甚至管網(wǎng)幾經(jīng)改造，企業(yè)自己都缺乏完整確切的圖紙了。面對(duì)這種現(xiàn)實(shí)，雖然我們的節(jié)水減排有很大空間潛力，但如何才能有方案、有步驟地一步一步把潛力挖出來(lái)，本身就需要一個(gè)明確的策略。這里我們提出“三步策略〞，以便分清輕重緩急，逐步將節(jié)水潛力變成節(jié)水減排的現(xiàn)實(shí)。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。.二、節(jié)水減排的三步驟法““三步策略〞：第一步：做好水平衡，提高操作管理水平第二步：水網(wǎng)絡(luò)的分析與集成〔廢水回用〕第三步：污水再生利用.二、節(jié)水減排的幾種途徑面向的水量大小全面做好根底計(jì)量提高管理水平系統(tǒng)分析水的回用污水再生利用圖2節(jié)水減排三步實(shí)施策略大小.二、節(jié)水減排的三步驟法

““三步策略〞：第一步：全面做好水平衡和根底計(jì)量工作，提高操作管理水平第二步：深入進(jìn)行水網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)工程分析與集成，大大提高水的回用率。第三步：污水再生利用.第一步：全面做好水平衡和根底計(jì)量工作，提高操作管理水平為了在摸清內(nèi)幕的根底上進(jìn)行水系統(tǒng)總體優(yōu)化分析，將最容易挖掘的節(jié)水潛力挖到手，實(shí)現(xiàn)投資少、見(jiàn)效快、收益高的節(jié)水減排，應(yīng)當(dāng)首先進(jìn)行以下幾個(gè)方面工作：將企業(yè)水系統(tǒng)的計(jì)量?jī)x表配置進(jìn)行整頓，強(qiáng)化計(jì)量，嚴(yán)格考核、加強(qiáng)管理、開(kāi)展群眾性節(jié)水減排達(dá)標(biāo)活動(dòng)。確認(rèn)水系統(tǒng)的根底數(shù)據(jù)，做好各個(gè)裝置的水汽平衡圖表；采用先進(jìn)的循環(huán)水處理技術(shù)；做好凝結(jié)水回收，力爭(zhēng)到達(dá)鍋爐給水標(biāo)準(zhǔn)〔因?yàn)槭∫粐嵭迈r水只有1.3-2.5元/噸，而省一噸鍋爐給水為10元/噸〕；加強(qiáng)管理、嚴(yán)格考核、強(qiáng)化計(jì)量，開(kāi)展群眾性節(jié)水減排達(dá)標(biāo)活動(dòng)。二、節(jié)水減排的三步驟法

.這里要著重強(qiáng)調(diào)循環(huán)水處理技術(shù)提高是一項(xiàng)投資少、見(jiàn)效快的措施。由于一般石化企業(yè)所用的新鮮水中，補(bǔ)充循環(huán)水用量占總新鮮水用量的40%-80%，所以如何降低這局部水用量顯然占有重要地位。我國(guó)大多數(shù)石化企業(yè)循環(huán)水的濃縮倍數(shù)只有2.0-3.0，而國(guó)際上常常在5.0-8.0，所以，我們有很大的提高濃縮倍數(shù)的空間。如果采取先進(jìn)的化學(xué)藥劑，加上自動(dòng)控制的加藥技術(shù)，完全有可能將濃縮倍數(shù)由2-3提高到5-7。那么可將循環(huán)水補(bǔ)充水量節(jié)省20-40%，這不僅相應(yīng)地減少了20-40%排廢，而且有顯著經(jīng)濟(jì)效益。二、節(jié)水減排的三步驟法

.第二步：水的回用—水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化指工藝系統(tǒng)排出的各種廢水不經(jīng)處理或者經(jīng)簡(jiǎn)單處理即可直接應(yīng)用于循環(huán)水系統(tǒng)或工藝裝置。也可以將這些相對(duì)污染不大的水集合起來(lái)，形成“中水道〞，變成相對(duì)清靜的水源以供全廠利用。這一步特點(diǎn)是投資費(fèi)往往用于管道建設(shè)及過(guò)濾設(shè)備，費(fèi)用不太高，可望短期或中期回收第三步：污水再生利用經(jīng)過(guò)前兩步處理后，排出污水量已大為減少。對(duì)不得不末端排出的污水，通過(guò)一定設(shè)備，如反滲透離子交換，軟化等進(jìn)行處理，使其到達(dá)回用標(biāo)準(zhǔn)，再返回系統(tǒng)中使用。這一步特點(diǎn)是設(shè)備投資大，投資回報(bào)周期長(zhǎng)。二、節(jié)水減排的三步驟法

. 不能一步到位 從最廉價(jià)和最有效的方法開(kāi)始 行動(dòng)階梯:

提高控制水的回用水的再生管理改進(jìn)設(shè)計(jì)20-30%20-30%10-20%10-20%10-20%節(jié)省節(jié)水100%80%60%40%20%0%再設(shè)計(jì)再生再利用提高控制管理投資本錢二、節(jié)水減排的幾種途徑.一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)

二、節(jié)水減排的三步驟法

三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.1水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變革

3.2中水道

3.3零排放

四、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果

五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理

六. 節(jié)水減排的分步實(shí)施策略

七.結(jié)論

化工企業(yè)節(jié)水減排的過(guò)程系統(tǒng)工程方法

目錄.新鮮水P1廢水處理T2P2P3T2T3排放三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.1水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變革〔1〕早期企業(yè)水網(wǎng)絡(luò)—直用直排.P1P2P3廢水處理T1T2T3排放三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.1水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變革〔2〕水回用時(shí)代的水系統(tǒng).P1P2T1T2T3P3三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.1水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變革〔3〕用水分布-處理分布化的水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).P1P2T1T2T3P3三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.1水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變革〔4〕用水分布—處理分布化的水網(wǎng)絡(luò).P1P2T1T2T3P3補(bǔ)充新鮮水固體排廢三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.1水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變革〔5〕液體零排放的封閉式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.2中水道中間水道的設(shè)置必要性常規(guī)用水網(wǎng)絡(luò)中考慮水的回用時(shí)各用水單元之間直接由管道連接。但對(duì)于用水單元多的大規(guī)模系統(tǒng)，這種結(jié)構(gòu)卻存在網(wǎng)絡(luò)過(guò)于復(fù)雜、不便于運(yùn)行和控制的缺點(diǎn)；網(wǎng)絡(luò)柔性缺乏：當(dāng)生產(chǎn)中一個(gè)用水單元的水量、水質(zhì)狀況發(fā)生變化時(shí)，將影響其他用水單元的運(yùn)行；設(shè)置中間水道，具有簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和控制的優(yōu)點(diǎn)，顯著增加了網(wǎng)絡(luò)的柔性。.三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.2中水道.廢水處理廠1

i

k

n新鮮水供給新的水環(huán)路模式

三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革污水新鮮水中水.三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.3零排放

何謂“零排放〞？所謂零排放是指將液體污水排放下降到零，而所有的雜質(zhì)均濃縮到固體中去。簡(jiǎn)稱ZLD〔ZeroLiguidDischarge〕。由于以下一些原因，有些企業(yè)不得不考慮采用ZLD:：

當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)要求特別嚴(yán)厲

企業(yè)靠近當(dāng)?shù)亟踊蝻嬘盟?水庫(kù))

十分缺水的地區(qū)

公眾對(duì)工廠排污十分反感

經(jīng)濟(jì)上考慮：如果開(kāi)發(fā)新的水源供水比全部回收排水還昂貴時(shí)。.三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.3零排放零排放技術(shù)是綜合應(yīng)用膜別離、蒸發(fā)結(jié)晶和/或枯燥等物理、化學(xué)、生化過(guò)程，將廢水當(dāng)中的固體雜質(zhì)濃縮至很高濃度，大局部水已返回循環(huán)回用，剩下少量伴隨固體廢料的水，可以根據(jù)每個(gè)企業(yè)具體情況選擇以下出路中一種，而不排出系統(tǒng)：△

.蒸發(fā)/結(jié)晶△

.蒸發(fā)/枯燥△

.太陽(yáng)蒸發(fā)池自然蒸發(fā)△

.用于生產(chǎn)副產(chǎn)品,進(jìn)入固體產(chǎn)品△

.噴入燃燒爐作為垃圾處理△

.被固體廢料(例如飛灰)吸收，作為固體廢料處理由于其設(shè)備必須高耐腐蝕性材料(例如鈦材)制造，因此價(jià)格昂貴。因此，采用前應(yīng)當(dāng)慎重進(jìn)行可行性經(jīng)濟(jì)評(píng)估。.三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.3零排放

SanJuanStation,NewMexico.三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.3零排放

Madero/PEMEX,Mexico-ZLD集成ZLD系統(tǒng)生物處理Organic–ladeneffluentfromrefineryVillagesewage物理/化學(xué)處理RefineryinorganicwastestreamsPretreatmentforRO反滲透ReverseOsmosis(RO)Significantvolumereduction&economicwaterrecoveryRecoversgoodqualitywaterforcoolingtower咸水的濃縮蒸發(fā)與結(jié)晶FinalrecoverystepProducessolidsforlandfillRecovershighpuritywaterforboilermakeuptreatment.三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.3零排放

MaderoRefineryZLDSystem.三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.3零排放美國(guó)資源保護(hù)公司〔ResourceConservationCo.International,RCCI〕采用蒸發(fā)器將廢水蒸發(fā)成高質(zhì)量的蒸餾水回用，濃縮后的廢水再經(jīng)過(guò)結(jié)晶器把溶解在廢水里的各種鹽類結(jié)晶成固體，水幾乎全部回收，從而實(shí)現(xiàn)了水的“零排放〞。RCCI自1974年以來(lái)已在美國(guó)和其他一些國(guó)家的170多座火力發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)了“零排放〞。近年來(lái)也在煉油廠、化工廠、煤礦、鈾礦、煉銅廠實(shí)施“零排放〞。.Madero/PEMEX,Mexico

OilRefinery–ZLDSystem.FirstZLDinOilRefineriesMADERO/PEMEX1999MEXICOCADEREYTA/PEMEX1998MEXICO.經(jīng)濟(jì)成本:新鮮水價(jià)格節(jié)水技術(shù)/設(shè)備投資產(chǎn)品生產(chǎn)成本污水處理成本環(huán)保要求:環(huán)境生態(tài)承受力政府要求社區(qū)要求法律/法規(guī)要求生產(chǎn)安全安全風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)技術(shù)可靠性節(jié)水技術(shù)先進(jìn)性三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

3.3零排放“零排放〞決策的三大方面要素.一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)

二、節(jié)水減排的三步驟法

三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

四、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果

五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理

六、一個(gè)大型石化企業(yè)的實(shí)施案例

七、結(jié)論

化工企業(yè)節(jié)水減排的過(guò)程系統(tǒng)工程方法

目錄.過(guò)程系統(tǒng)工程技術(shù)的新開(kāi)展——Process-Integration90年代興起的PI“過(guò)程集成〞技術(shù)在四個(gè)方面發(fā)揮作用：提高原料的利用率提高能量的利用率，降低能耗減少排放改進(jìn)操作方法論上最重要的突破——夾點(diǎn)分析Pinch-Technology熱力學(xué)與過(guò)程系統(tǒng)工程相結(jié)合的新方法三、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果〔1〕.

80年代由英國(guó)ICI公司Bodo

Linnboff和日本的梅田富雄分別獨(dú)立首創(chuàng)90年代夾點(diǎn)技術(shù)得到普及推廣，已為設(shè)計(jì)公司普遍使用于熱回收網(wǎng)絡(luò)：〔雙節(jié)省〕新廠建設(shè)節(jié)能20-30%節(jié)省投資15-20%老廠改造節(jié)能25-35%投資1-2年回收

95年-現(xiàn)在:夾點(diǎn)原理由傳熱網(wǎng)絡(luò)向傳質(zhì)網(wǎng)絡(luò)推廣，形成水夾點(diǎn)技術(shù)夾點(diǎn)分析技術(shù)三、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果〔2〕.水集成技術(shù)的開(kāi)展1994年，英國(guó)UMIST的Smith教授領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行了水系統(tǒng)集成的研究，并發(fā)表了著名的論文“廢水量小化〞〔WastewaterMinimization)給出了整個(gè)水系統(tǒng)的洞察，指出哪里是制約用水的瓶頸，最小新鮮水用量及最小污水產(chǎn)生量的目標(biāo)值及如何考慮系統(tǒng)中污水的再生利用。美國(guó)以E1-Halwagi為代表的學(xué)派提出質(zhì)量交換網(wǎng)絡(luò)的概念，把水夾點(diǎn)分析放在一個(gè)更為普適的“質(zhì)量交換網(wǎng)絡(luò)〞的大框架中去作為與熱量集成相對(duì)應(yīng)的質(zhì)量集成方法的特例。三、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果〔3〕.90年代后期出版了一些專著：E1-Halwagi，通過(guò)“過(guò)程集成來(lái)防止污染：系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工具〞(PollutionPreventionThroughProcessIntegration：SyestemmaticDesignTools,AcademicPress:SanDiego1997)JamesG.Mann及Y.A.Liu〔劉裔安〕，“工業(yè)水回用及廢水量最小化〞Industrialwaterreuseandwastewaterminimization,McGraw-Hill19992000年美國(guó)的AspenTech公司首先推出了AspenWater商品化應(yīng)用軟件。三、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果〔4〕.

節(jié)水減排教科書(shū).理論指導(dǎo)下的水回用節(jié)水與沒(méi)有理論指導(dǎo)的差異三、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果〔5〕.水集成理論解決的三大問(wèn)題：一個(gè)工廠用水網(wǎng)絡(luò)的最小新鮮水消耗量〔目標(biāo)值〕最小污水生成的流量〔目標(biāo)值〕用水網(wǎng)絡(luò)和排放處理系統(tǒng)流程集成的理論指導(dǎo)〔包括老廠改造如何接近目標(biāo)值的扭虧指南〕三、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果〔6〕.三、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果〔7〕Monsanto公司〔Wales,UK〕在1994-95年第一次采用這個(gè)技術(shù)：7個(gè)工藝制造分廠排出流集中到一起來(lái)調(diào)節(jié)pH值，然后排向河口環(huán)保法規(guī)部門要求COD下降90%Monsanto的最初建議：新建中央(生化)污水處理廠投資本錢預(yù)估US$1500萬(wàn)美元水夾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例(之一).Monsanto公司〔Wales,UK〕在1994-95年第一次采用這個(gè)技術(shù)：

方法手段排廢最小化用水最小化分布式排放處理結(jié)果節(jié)約用水30%($0.3millionperyear)COD下降76%($0.7millionperyear)只有14%污水由新的(縮小的)污水處理廠處理投資本錢由原US$1500萬(wàn)美元下降為$350萬(wàn)元最終排污水處理體積減少了95%---------------------------JanePeters,Monsanto1995三、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果〔8〕被授予英國(guó)化工學(xué)會(huì)1995年平安與環(huán)保大獎(jiǎng).臺(tái)灣某石油化工廠〔生產(chǎn)苯乙烯，ABS樹(shù)脂等〕每天用新鮮水5，430噸/天，排廢水3，730噸/天。采用水夾點(diǎn)技術(shù)改造：改造投資5.4萬(wàn)美元改造結(jié)果：用水量下降到4，348噸/天節(jié)水：1，082噸/天，20%年經(jīng)濟(jì)效益：29.2萬(wàn)美元三、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果〔9〕水夾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例之二.三、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果〔10〕中國(guó)石化股份總裁辦公室高級(jí)參謀—美國(guó)弗吉尼亞理工學(xué)院暨州立大學(xué)化學(xué)工程系劉裔安〔Y.A.Liu)教授為組長(zhǎng)的中國(guó)石化節(jié)水技術(shù)小組，從2004年6月開(kāi)始在中國(guó)石化股份內(nèi)部有方案、有系統(tǒng)地開(kāi)展推廣水夾點(diǎn)節(jié)水減排技術(shù)。2005年又對(duì)全公司的45家石化企業(yè)進(jìn)行節(jié)水減排規(guī)劃。預(yù)計(jì)三年之內(nèi)實(shí)施規(guī)劃中的措施后，全公司耗水量下降40%以上，排污水量下降50%以上。32家煉油廠不但可以提前完成國(guó)家發(fā)改委提出“十一五〞指標(biāo)，而且在用水和排水兩方面均可到達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。2004年起中石化開(kāi)始大力推廣應(yīng)用水夾點(diǎn)技術(shù).34家煉化企業(yè)2004年噸油取水比較〔可研報(bào)告數(shù)據(jù)〕.34家煉化企業(yè)2004年噸油取水比較

〔可研報(bào)告數(shù)據(jù)〕.34家煉化企業(yè)2004年噸油排水比較

〔可研報(bào)告數(shù)據(jù)〕.34家煉化企業(yè)2004年噸油排水比較

〔可研報(bào)告數(shù)據(jù)〕.中國(guó)石化32家煉油企業(yè)2004年噸油取水與排水平均值

(可研報(bào)告數(shù)據(jù)〕國(guó)際先進(jìn)水平0.5國(guó)際先進(jìn)水平0.2發(fā)改委“十一五〞取水規(guī)劃值1.0發(fā)改委“十一五〞排水規(guī)劃值0.8.

鎮(zhèn)海煉化煉油節(jié)水減排技術(shù)攻關(guān)成果.目標(biāo)1：制定與落實(shí)節(jié)水減排方案，在三年內(nèi)緩解中國(guó)石化各煉化企業(yè)“十一五〞開(kāi)展帶來(lái)的水資源和環(huán)境容量的瓶頸制約并減少對(duì)供水和污水治理的投入。石油石化“十一五〞規(guī)劃與工程目標(biāo)發(fā)改委：噸油取水下降到1立方米以下;工程目標(biāo)：國(guó)際先進(jìn)水平噸油取水0.5立方米以下。發(fā)改委：噸油排水下降到0.8立方米以下;工程目標(biāo)：國(guó)際先進(jìn)水平噸油排水0.2立方米以下。

.目標(biāo)1a：煉油噸油取水到達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平〔0.5噸/噸原油〕發(fā)改委“十一〞規(guī)劃值1.0國(guó)際先進(jìn)水平.目標(biāo)1b：煉油噸油排水到達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平〔0.2噸/噸原油〕.化工企業(yè)：腈綸、氯堿、塑料、橡膠、烯烴、化肥、化纖巴陵分公司化工取水目標(biāo)1c：了解中國(guó)石化各化工企業(yè)取水、排水的現(xiàn)狀

并確定節(jié)水減排后的先進(jìn)水平.

工程開(kāi)展的方法人員培訓(xùn)組建專家隊(duì)伍現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研建立水平衡圖技術(shù)小組與企業(yè)建立節(jié)水減排方案組織專家評(píng)審方案執(zhí)行規(guī)劃.中國(guó)石化45家煉化企業(yè)節(jié)水減排的方案制定：

2004年6月14日~2005年7月16日階段企業(yè)節(jié)水減排培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研建立

方案編制可研報(bào)告可研報(bào)告評(píng)審第一階段4家6/14/04－6/18/047/14/04－7/22/049/13/04－9/17/0412/13/04－3/17/054/18/05－4/20/05第二階段11家10/18/04－10/22/0412/19/04－1/10/051/24/05－1/29/052/03/05－3/17/054/18/05－4/20/05第三階段19家1/17/05－1/21/052/12/05－3/20/053/28/05－4/1/054/04/05－4/30/055/30/05－6/3/05第四階段11家4/04/05－8/04/055/16/05－5/24/056/6/05－6/12/056/13/05－7/8/057/14/05－7/16/05.a.中國(guó)石化32家煉油企業(yè)節(jié)水減排預(yù)期效果國(guó)際先進(jìn)水平0.4國(guó)際先進(jìn)水平0.2〔2004年〕〔2004年〕.34家煉化企業(yè)實(shí)施前后噸油取水比較〔可研報(bào)告數(shù)據(jù)〕.34家煉化企業(yè)實(shí)施前后噸油取水比較

〔可研報(bào)告數(shù)據(jù)〕.34家煉化企業(yè)實(shí)施前后噸油排水比較

〔可研報(bào)告數(shù)據(jù)〕.34家煉化企業(yè)實(shí)施前后噸油排水比較

〔可研報(bào)告數(shù)據(jù)〕.b.近年煉油噸油取水和排水情況2.442.022.041.81.641.271.131.020.800.511.522.5噸油取水︵噸/噸原油︶1998年2000年2002年2004年2006年國(guó)際先進(jìn)水平“十一五〞規(guī)劃目標(biāo)值“十五〞規(guī)劃目標(biāo)值.近年煉油噸油取水和排水情況.b.預(yù)期效果：1998-2007年中國(guó)石化新鮮水用量

.c.確定節(jié)水減排目標(biāo)中石化“十一五〞期間分年度噸油取水、排水目標(biāo)2006年：噸油取水0.9噸、排水0.50噸;2007年：噸油取水0.8噸、排水0.41噸;2021年：噸油取水0.7噸、排水0.35噸;2021年：噸油取水0.6噸、排水0.30噸;2021年：噸油取水0.5噸、排水0.25噸;其中鎮(zhèn)海煉化：2005年根本實(shí)現(xiàn)煉油廢水“零排放〞目標(biāo)回用污水549.2萬(wàn)噸，噸原油工業(yè)廢水排放量0.07噸，噸原油新鮮水耗量0.42噸，到達(dá)了國(guó)際先進(jìn)水平。.d.45家煉化企業(yè)節(jié)水投資與預(yù)期效果45家煉化企業(yè)工程總投資17.6億元。32家煉油企業(yè)〔不包括燕山和鎮(zhèn)?！常好磕暧盟繌?.528億立方米降低到2.154億立方米，每年可節(jié)水3.374億立方米，用水量可減少61%；每年外排水量從1.957億立方米降低到0.911億立方米，每年可減排污水1.046億立方米，外排水量可減少53%。節(jié)水減排工程執(zhí)行后中國(guó)石化每年節(jié)水量5.68億噸(立方米)，用水量可減少44.4%。.“十五〞末期〔2005年〕與初期〔2001年〕相比，化工商品總量增長(zhǎng)25.3%，新鮮水總用量大幅下降，累計(jì)降幅達(dá)45%，實(shí)現(xiàn)節(jié)水1.61億噸。乙烯和合成氨耗新水定額分別下降了34.5%和54.6%。

中國(guó)石油化工與銷售股份公司“十五〞節(jié)水概況新鮮水消耗量〔萬(wàn)噸〕化工商品量〔萬(wàn)噸〕.指標(biāo)名稱2001年2002年2003年2004年2005年2006年“十五”變化幅度（±%）重復(fù)利用率（%）92.5593.1693.5494.8495.2496.032.69冷凝水回用率（%）5664.5664.8069.6369.466.1713.4煉化工業(yè)污水回用率（%）666.787.868.218.742.21噸乙烯新水量（立方米/噸）9.3910.429.386.096.154.37-34.5噸合成氨新水量（立方米/噸）--30.8814.3814.4014.0313.6-54.6中國(guó)石油化工與銷售股份公司“十五〞節(jié)水概況.三、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果〔12〕中國(guó)石油天然氣股份公司于2004年制訂?煉化企業(yè)節(jié)水減排優(yōu)化方案的制訂和實(shí)施?企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)〔由西安交大和圣金橋信息技術(shù)公司起草〕。其中把利用水夾點(diǎn)技術(shù)列為要求必須采用的先進(jìn)技術(shù)。中石油已在以下單位進(jìn)行了試點(diǎn)：大慶石化、大港石化、玉門煉油廠、遼河煉油廠等；烏魯木齊石化煉油廠、遼陽(yáng)化纖、蘭州石化、錦州石化等；.項(xiàng)目名稱年代節(jié)水量*噸/年經(jīng)濟(jì)效益**萬(wàn)元/年備注大慶石化化工版塊的8個(gè)分廠20034，620，0005704節(jié)水潛力約占總消耗量的14.8％大港石化2004280，000153.4新鮮水降低14%以上大慶石化煉油廠20062，860，0002561.8節(jié)水潛力約占總消耗量的33．5%玉門煉油廠20072，430，0001121.3節(jié)水63%（包括污水深度處理回用）遼河石化公司2007668，8001298.4節(jié)水30.5%(沒(méi)有污水回用)吉林石化全公司2007-200823，000，000（預(yù)計(jì)）

蘭州石化全公司2007-200812，000，000（預(yù)計(jì)）

*及**是實(shí)施建議的技術(shù)措施后的預(yù)計(jì)的節(jié)水量及經(jīng)濟(jì)效益。表一：圣金橋信息技術(shù)公司節(jié)水減排的工程業(yè)績(jī).2.煉油版塊七家企業(yè)煉油用水狀況

2007年七家企業(yè)煉油噸油耗水、噸油排污指標(biāo)現(xiàn)狀與國(guó)內(nèi)同行企業(yè)，國(guó)際先進(jìn)水平均存在差距，故具有很大的節(jié)水潛力。

.2.七家企業(yè)用水狀況

七家企業(yè)煉油循環(huán)水濃縮倍數(shù)現(xiàn)狀七家分公司的循環(huán)水濃縮倍數(shù)相差較大，最高為5.6，最低僅為2.0。平均值為3.75，循環(huán)水濃縮倍數(shù)有待提高。

.2.七家企業(yè)用水狀況

七家企業(yè)煉油其它用水指標(biāo)現(xiàn)狀1.目前各分公司的工藝水回用率普遍偏低，平均值僅為42.3%；2.蒸汽冷凝水回用率有待提高。

3.污水回用率普遍偏低。.5.七家企業(yè)實(shí)施效果預(yù)測(cè)七家煉油企業(yè)優(yōu)化總預(yù)計(jì)投資及經(jīng)濟(jì)效益情況

.5.七家企業(yè)實(shí)施效果預(yù)測(cè)七家煉油企業(yè)優(yōu)化后噸油耗水、噸油排水指標(biāo)預(yù)期情況

.5.七家企業(yè)實(shí)施效果預(yù)測(cè)項(xiàng)目克拉瑪依石化獨(dú)山子石化錦西石化華北石化長(zhǎng)慶石化遼河石化玉門油田煉油廠水重復(fù)利用率（%）999898.499999897.7冷卻水循環(huán)率（%）999899.199.410098.798.9工藝水回用率（%）617065.947634971.9蒸汽冷凝水回用率Ⅲ（%）849889.4909999.9100萬(wàn)元產(chǎn)值新水量（m3/萬(wàn)元）1.571.451.191.731.37—1.76萬(wàn)元產(chǎn)值污水排放量（m3/萬(wàn)元）0.630.450.280.780.57—0.38污水達(dá)標(biāo)率（%）100100100100100100100污水回用率（%）78568176654573.9七家煉油企業(yè)優(yōu)化后其它主要用水指標(biāo)預(yù)期

注：蒸汽冷凝水回用率為蒸汽冷凝水回用量與可回收蒸汽冷凝水總量之比。.一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)

二、節(jié)水減排的三步驟法

三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

四、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果

五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理

六、一個(gè)大型石化企業(yè)的實(shí)施案例

七、結(jié)論

化工企業(yè)節(jié)水減排的過(guò)程系統(tǒng)工程方法

目錄.我們應(yīng)如何考慮所有這些可能的替代方案，并獲得一個(gè)對(duì)我們現(xiàn)場(chǎng)最優(yōu)化的用水策略方案?

______必須對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)程系統(tǒng)分析

系統(tǒng)的過(guò)程集成方法可分為兩大類：

﹡水夾點(diǎn)分析法(90年代〕

﹡數(shù)學(xué)規(guī)劃方法〔90年代后期-21世紀(jì)〕

近來(lái)也有將以上兩種方法組合應(yīng)用，用水夾點(diǎn)分析法來(lái)獲得一個(gè)明確的概念流程方案作為數(shù)學(xué)規(guī)劃法的初始模型，然后在此根底上去進(jìn)一步用優(yōu)化算法來(lái)到達(dá)最優(yōu)解五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展.水夾點(diǎn)分析

洗滌塔中的水含雜質(zhì)質(zhì)量傳遞模型水進(jìn)口Climi,in水出口Climi,out過(guò)程流股出口過(guò)程流股進(jìn)口?mi,tot

(kg/hr).1.用水單元簡(jiǎn)圖五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展Ci,INCi,OUTCW,INCW,OUT用水單元i物料凈水.⊿m(kg/hr)質(zhì)量傳遞水流工藝物流代表一個(gè)用水操作污染物濃度傳遞的質(zhì)量負(fù)荷m污染雜質(zhì)濃度-質(zhì)量負(fù)荷曲線五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展.一個(gè)工藝用水單元I有三個(gè)根本約束極限：〔1〕進(jìn)口流中質(zhì)量含量極限濃度Climi,IN〔2〕出口流中質(zhì)量含量極限濃度Climi,out〔3〕被傳遞的總質(zhì)量負(fù)荷mi,tot注意：極限進(jìn)口濃度Climi,IN和極限出口濃度Climi,out就被認(rèn)定為水流的極限進(jìn)出口濃度，由此可求出極限水流率filim極限處理工藝數(shù)據(jù)的概念五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展.

新鮮水流代表用水操作i的富污染物的工藝物流濃度(ppm)質(zhì)量負(fù)荷〔kg/hr)極限水流率的概念關(guān)系圖極限出口濃度極限進(jìn)口濃度斜率=1/flim

=△C/△m五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展.廢水68.0te/hr84.56ppm10te/hr100ppm50.00te/hr75ppm8te/hr125ppm8te/hr0ppm10te/hr0ppm50.00te/hrOppm新鮮水68.0te/hrOppm操作1操作2操作3操作i

mitotKg/hrClimi.in(ppm)Climi,out(ppm)flimi(te/hr)13.750755021.00501002031.007512520.水夾點(diǎn)分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線關(guān)鍵雜質(zhì)濃度(ppm)關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr).水夾點(diǎn)分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線

關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr)關(guān)鍵雜質(zhì)濃度(ppm).水夾點(diǎn)分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線

關(guān)鍵雜質(zhì)濃度(ppm)關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr).水夾點(diǎn)分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線

關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr)關(guān)鍵雜質(zhì)濃度(ppm).水夾點(diǎn)分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線

關(guān)鍵雜質(zhì)濃度(ppm)關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr).水夾點(diǎn)分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線

關(guān)鍵雜質(zhì)濃度(ppm)關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr).水夾點(diǎn)分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線

關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr)關(guān)鍵雜質(zhì)濃度(ppm).水夾點(diǎn)分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線

關(guān)鍵雜質(zhì)濃度(ppm)關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr).水夾點(diǎn)分析:供水線

關(guān)鍵雜質(zhì)濃度(ppm)關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr).水夾點(diǎn)分析:最小新鮮水用量的供水線

關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr)關(guān)鍵雜質(zhì)濃度(ppm).

水夾點(diǎn)分析:水夾點(diǎn)決定過(guò)程最小新鮮水用量關(guān)鍵雜質(zhì)濃度(ppm)關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr).水夾點(diǎn)分析:新鮮水夾點(diǎn)的重要含義

關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr)關(guān)鍵雜質(zhì)濃度(ppm)新鮮水夾點(diǎn)：關(guān)鍵雜質(zhì)濃度鮮水與水回用水回用.沒(méi)有水回用時(shí)最小用水配置圖新鮮水68.0te/hr0ppm10te/hr0ppm50.00te/hr0ppm8te/hr0ppm操作1操作2操作350.00te/hr75ppm10te/hr100ppm8te/hr125ppm廢水68.0te/hr84.56ppm能否使用水進(jìn)一步下降？五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展.利用水回用到達(dá)最正確供水配置新鮮水56.67t/h0ppm廢水56.67t/h101.46ppm操作1操作26.67t/h0ppm操作150t/h50ppm50t/h0ppm16.67t/h75ppm50t/h75ppm操作26.67t/h75.0ppm33.33t/h75ppm20t/h75ppm20t/h100ppm20t/h75ppm操作3操作320t/h125ppm20t/h100ppmCABDEF新鮮水用量和污水排放量由68t/h下降到達(dá)56.67t/h,降低18%。五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展.五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展水夾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例分析新鮮水125.0t/h23.1t/h60.00t/h12t/h100ppm650ppm500ppm廢水125t/h系統(tǒng)現(xiàn)有用水流程圖100ppm過(guò)程2Dm=6kg/h過(guò)程3Dm=15kg/h過(guò)程4Dm=6kg/h30.00t/h過(guò)程1Dm=3kg/h.五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展

過(guò)程雜質(zhì)進(jìn)出口數(shù)據(jù)序號(hào)過(guò)程名稱雜質(zhì)量Kg/h進(jìn)口濃度CINppm出口濃度COUTppm回收鹽溶解硫酸鹽溶解鹽漿過(guò)濾鹽漿溶解12343615610802005001101808501000水夾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例分析.五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展

水夾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例分析.P-1in-1

in-

iP-2inP-3inP-4in雜質(zhì)00.05.050.10.10.150..20.0.250.15邊際節(jié)水效益$/ppm松弛過(guò)程2的入口濃度Cin效益最為明顯五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展

水夾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例分析.五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展

過(guò)程1過(guò)程2過(guò)程3過(guò)程4新鮮水43t/h16t/h23t/h16t/h16t/h廢水43t/h4t/h優(yōu)化設(shè)計(jì)的用水流程圖27t/h新鮮水的用量由原來(lái)125t/h降到43t/h!!水夾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例分析.去其它過(guò)程或廢水處理PjCpj,jFpj,outFwjFpj,jj

Cj,inCj,outFwRjRjCRj,outFpj,RjCpj,RjFj,outF＊CRj,in五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的超結(jié)構(gòu)模型.數(shù)學(xué)規(guī)劃方法

minΣFjwjs.t.Fjw+ΣFi,k–ΣFj,k–Fj,out=0∨j∈N,i∈Pj,k∈RjkiFhw–LhCh,outlim

=0∨h∈H-ΣFi,j(Ci,out–Cj,in)–FjwCj,in=0∨j∈H,i∈PjIΣFi,j(Ci,out–Ci,out)–FjwCj,out+Lj=0∨j∈H,i∈PjICj≤Cjlim∨j∈HCi≤Cilim∨i∈Pj新鮮水用量最小化模型.五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展

由于這種技術(shù)在過(guò)程工業(yè)中有迫切需求及巨大的潛在效益，國(guó)外的軟件公司都在力爭(zhēng)將這些成果轉(zhuǎn)化為便于利用的應(yīng)用軟件工具。2000年美國(guó)的AspenTech公司首先推出了AspenWater商品化應(yīng)用軟件。英國(guó)的LinnhoffMarch公司也有自己的水夾點(diǎn)應(yīng)用軟件，但以咨詢效勞為主要業(yè)務(wù)。綜上所述，如果我們采用這種技術(shù)，節(jié)約新鮮水用量15-20%是有把握的。相應(yīng)可以減少基建投資，減少污水排放。.AspenWater:建模環(huán)境.一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)

二、節(jié)水減排的三步驟法

三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)展沿革

四、過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果

五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理

六、一個(gè)大型石化企業(yè)的實(shí)施案例

七、結(jié)論

化工企業(yè)節(jié)水減排的過(guò)程系統(tǒng)工程方法

目錄.六. 節(jié)水減排的分步實(shí)施步驟采集水系統(tǒng)根底數(shù)據(jù)，進(jìn)行水平衡測(cè)試。在水平衡測(cè)試過(guò)程中，可能需要增加一些測(cè)量?jī)x表以及必要的試驗(yàn)手段，包括管網(wǎng)測(cè)漏。煉油廠用水及排出廢水的現(xiàn)狀調(diào)查，對(duì)其用水系統(tǒng)的水平衡進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算及數(shù)據(jù)校正。繪制全廠水平衡圖、提出水平衡報(bào)表。與工藝工程師共同確定主要用水設(shè)備的極限濃度值。進(jìn)行必要的極限濃度試驗(yàn)，以獲取一些用水設(shè)備的極限濃度值。用系統(tǒng)工程的方法在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行系統(tǒng)的夾點(diǎn)分析計(jì)算。進(jìn)行合理化用水分析，包括冷凝水回收/循環(huán)水/生產(chǎn)工藝用水全面優(yōu)化.進(jìn)行廢水回用的水處理方案論證。提出節(jié)水減排的可行性技術(shù)方案.第一階段:水平衡測(cè)試第二階段:水系統(tǒng)優(yōu)化階段.摸清企業(yè)用水現(xiàn)狀。如水系管網(wǎng)分布情況，各類用水設(shè)備、設(shè)施、儀器、儀表分布及運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，用水總量和各用水單元之間的定量關(guān)系，獲取準(zhǔn)確的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。為企業(yè)節(jié)水潛力分析提供根底數(shù)據(jù)。依據(jù)掌握的資料和獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析、評(píng)價(jià)有關(guān)用水技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，找出薄弱環(huán)節(jié)和節(jié)水潛力。為企業(yè)用水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供根底數(shù)據(jù)。依據(jù)企業(yè)水平衡數(shù)據(jù)，采用水夾點(diǎn)技術(shù)優(yōu)化用水網(wǎng)絡(luò)，使得企業(yè)新水用量趨于最小。為企業(yè)制定節(jié)水減排方案提供根底數(shù)據(jù)。依據(jù)企業(yè)水平衡數(shù)據(jù)，企業(yè)可以更加合理地制定廢水處理、凝水回收、提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)等節(jié)水減排方案。節(jié)水減排的分步實(shí)施步驟

6.1水平衡

為什么要進(jìn)行水平衡測(cè)試？.本企業(yè)的主要生產(chǎn)廠〔如煉油廠、合成樹(shù)脂廠等〕；輔助生產(chǎn)廠〔儀表廠、機(jī)械廠〕不考慮廠界外生活區(qū)用水。節(jié)水減排的分步實(shí)施步驟

6.1水平衡

煉化企業(yè)水平衡測(cè)試包括哪些范圍？用水包括：生產(chǎn)用水。包括地表水、深井水、除鹽水、循環(huán)水、硫磺凈化水、蒸汽及其凝結(jié)水的使用。生活用水。辦公樓、浴池、食堂、綠化、基建用水以及消防用水。工藝廢水〔包括含硫污水、含堿污水、含油污水〕蒸汽凝結(jié)水排放循環(huán)水排污、鍋爐排污、除鹽水排污等生活污水排水包括：區(qū)域范圍包括：.1、準(zhǔn)備階段2、水平衡測(cè)試方案制定3、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試4、數(shù)據(jù)匯總分析5、水平衡測(cè)試報(bào)告編寫節(jié)水減排的分步實(shí)施步驟

6.1水平衡

水平衡測(cè)試工作階段及方法.1、準(zhǔn)備階段思想準(zhǔn)備組織準(zhǔn)備技術(shù)準(zhǔn)備〔1〕對(duì)測(cè)試人員進(jìn)行培訓(xùn)，掌握測(cè)試技術(shù)，明確測(cè)試任務(wù)。〔2〕進(jìn)行必需的資料準(zhǔn)備〔企業(yè)概況、待查水源、廠區(qū)給排水管網(wǎng)情況〕〔3〕確定石化公司水平衡測(cè)試范圍，劃分用水單元〔4〕繪制子系統(tǒng)水網(wǎng)絡(luò)方塊圖〔5〕測(cè)試點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)〔6〕切實(shí)可行的水平衡測(cè)試方案4.技術(shù)準(zhǔn)備〔1〕按照現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試需要，備齊水表、流量計(jì)、秒表、計(jì)量容器等各種必需測(cè)量具?！?〕按照測(cè)試方案安裝、校驗(yàn)計(jì)量?jī)x表。〔3〕編制好各種測(cè)試和統(tǒng)計(jì)記錄表格.3.2水平衡測(cè)試方案制定水平衡測(cè)試方案主要內(nèi)容前言陳述本次水平衡測(cè)試的目的和到達(dá)的目標(biāo)，必要時(shí)給出方案中出現(xiàn)的術(shù)語(yǔ)的解釋。明確水平衡測(cè)試的組織機(jī)構(gòu)詳細(xì)列出水平衡測(cè)試領(lǐng)導(dǎo)小組、工作小組人員的名稱、職責(zé)分工、聯(lián)系方式等。明確水平衡測(cè)試的范圍詳細(xì)列出水平衡測(cè)試的范圍，按分廠詳細(xì)到車間或裝置，指定各個(gè)分廠的負(fù)責(zé)人。.XX石化公司水平衡測(cè)試工作組單位/部門姓名職責(zé)聯(lián)系電話領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)石化公司領(lǐng)導(dǎo)全公司水平衡測(cè)試工作組員節(jié)能節(jié)水部協(xié)助全公司水平衡測(cè)試工作組員煉油廠負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)煉油廠水平衡測(cè)試工作…………測(cè)試工作組成員煉油廠一套常減壓負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)化一裂解裝置水平衡測(cè)試工作二套常減壓一套催化聚乙烯廠乙烯車間低密度聚乙烯水平衡測(cè)試組織機(jī)構(gòu)表舉例.XX石化工程啟動(dòng)會(huì)共計(jì)36個(gè)部門，100人三期培訓(xùn)班人數(shù)300余人.水平衡測(cè)試表舉例.節(jié)水減排的分步實(shí)施步驟

6.1水平衡

培訓(xùn)班教材/水平衡測(cè)試指導(dǎo)手冊(cè)

/水平衡報(bào)告模板樣本.水平衡調(diào)查、測(cè)試報(bào)告吉林石化公司的水平衡調(diào)查包括：煉油廠、聚乙烯廠等23個(gè)生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)企業(yè)，共計(jì)166個(gè)生產(chǎn)車間的135套生產(chǎn)裝置和66個(gè)輔助部門

序號(hào)分廠名稱車間個(gè)數(shù)裝置個(gè)數(shù)報(bào)告頁(yè)數(shù)1吉林石化煉油廠17181282聚乙烯廠1010863有機(jī)合成廠1591024電石廠18181455化肥廠1281586染料廠71447動(dòng)力一廠92858合成樹(shù)脂廠63749乙二醇廠795810污水處理廠644411丙烯腈廠897112動(dòng)力二廠4443.13精細(xì)化學(xué)品廠9105814海特化工廠343015香蘭素廠534916高碳醇廠532417橡塑公司121418環(huán)保產(chǎn)品制造廠11919包裝制品廠104620雙吉公司211521建修公司33422儀表廠881423聯(lián)力公司2334合計(jì)1661351295續(xù)本次測(cè)試從2007年10月15日開(kāi)始至10月19日結(jié)束水平衡調(diào)查、測(cè)試報(bào)告.3.5水平衡測(cè)試報(bào)告編寫公司〔二級(jí)生產(chǎn)廠〕水平衡測(cè)試方案水平衡測(cè)試目的、范圍概述水平衡測(cè)試時(shí)間及基準(zhǔn)水平衡測(cè)試步驟和方法概述主要測(cè)試工作描述公司〔二級(jí)生產(chǎn)廠〕用水及技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀公司〔二級(jí)生產(chǎn)廠〕生產(chǎn)概況公司〔二級(jí)生產(chǎn)廠〕用水狀況〔供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)描述〕公司〔二級(jí)生產(chǎn)廠〕節(jié)水技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀.生產(chǎn)廠各主要車間水平衡測(cè)試結(jié)果及分析

各車間用水概況簡(jiǎn)介車間水平衡表車間水平衡圖各分廠〔車間〕存在問(wèn)題及節(jié)水潛力分析3.5水平衡測(cè)試報(bào)告編寫公司水平衡測(cè)試結(jié)果及分析

本次測(cè)試用水的生產(chǎn)及消耗情況上年度生產(chǎn)及用水情況各類用水情況消耗分析〔圖表〕公司用水經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析公司存在的問(wèn)題及節(jié)水潛力分析

.2.1水平衡調(diào)查、測(cè)試和結(jié)果其他及損失轉(zhuǎn)供蒸汽轉(zhuǎn)供化學(xué)水生產(chǎn)污水生活污水市政自來(lái)水動(dòng)力一廠低硅水209.3動(dòng)力一廠過(guò)濾水動(dòng)力一廠生活水化肥廠過(guò)濾水57.2動(dòng)力一廠蒸汽動(dòng)力二廠蒸汽動(dòng)力一廠除鹽水動(dòng)力二廠除鹽水轉(zhuǎn)供新鮮水外來(lái)凝液有機(jī)合成廠煉油廠電石廠海特染料廠合成樹(shù)脂廠丙烯腈廠聚乙烯廠精細(xì)化學(xué)品廠化肥廠動(dòng)力一廠動(dòng)力二廠乙二醇廠香蘭素廠建修公司包裝制品廠聯(lián)力公司雙吉公司橡塑公司儀表公司污水處理廠17.71342.99112.0856.01220.0383.31818.046.0169.0184.03.0645.6277.0144.1235.2197.58230.0301.150.0761.0130.16化肥沖灰水252.2639.47.480.0222.6114.0191.07.435.4449.030.7209.3387.330.7445.68.48.01592.320.5176.046.9537.0734.431001.284.0179.01475.410.0153.540.5384.919.82975.2357.24252.2沖灰水255.4214.9238.0764.25122.657.39182.6959.93265.010.063.0104.05.5215.513.072.319.234.6311.842.794.9790.171.014.119.3323.420.570.813.4413.0316.916.97193.856.4516.9204.37245.026.7157.64192.1718.5749.3248.820.493.63.624.94精細(xì)24.941.651.650.330.33染料1.44有機(jī)3.795.23精細(xì)7.00.56.52.20.61.602.632.6345.033.015.8359.950.5217.0其它14.26單位：t/h吉化公司總用水平衡圖

.二套回用深井水22.33t/h新鮮水278.04t/h18t/h單位：t/h華科、丙烯睛、化纖廠1097.3t/h6700t/h6000t/h飛濺6.7濾池反洗3.2t/h2800t/h飛濺2.8濾池反洗3.2t/h5700t/h飛濺5.7蒸發(fā)50.39t/h67.18t/h濾池反洗3.2t/h90.23飛濺6.0蒸發(fā)43．68t/h58．24t/h濾池反洗2.5t/h90.234500t/h蒸發(fā)49.14t/h65．52t/h87.1t/h6624.97t/h濾池反洗3.0t/h蒸蒸發(fā)7665.33一循吸水池一循涼水塔正己烷（5.9停）32萬(wàn)噸加氫4一套常減壓1215.29二重催3450原油穩(wěn)定39.79氣體分餾（瓦斯壓縮機(jī)冷卻）42二制蠟9.4t/h三循吸水池三循涼水塔飛濺4.5t/h一制蠟130.62t/h二加氫2101.5t/h焦化900t/h白土71.13t/h催化重整2014二循吸水池二循涼水塔糠醛1622.73t/h酮苯1618.13t/h蠟脫油357.84t/h四空594t/h五循吸水池（老）五循涼水塔（老）二氣分645.83t/h二套760t/h一重3460.17t/h五循吸水池（新）蒸發(fā)16.74t/h動(dòng)力站305.4t/h硫磺回收543.4t/h三空（停）4427.48t/h5947.12t/h2777.26t/h5640.71t/h制氫車間6.89t/h機(jī)泵冷卻15.08t/h機(jī)泵冷卻水8.56t/h機(jī)泵冷卻水11．88t/h機(jī)泵冷卻水11.1t/h機(jī)泵冷卻水2.78t/h五循涼水塔（新）N=4時(shí)循環(huán)水系統(tǒng)水平衡圖.3.4數(shù)據(jù)匯總及分析用水指標(biāo)分析工業(yè)用水總量工業(yè)用水重復(fù)利用率萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值用水量單位產(chǎn)品用水量循環(huán)水的濃縮倍率工藝用水回用率蒸汽冷凝水回用率生活用水總量及所占總量比率.節(jié)水減排的分步實(shí)施步驟

6.2水系統(tǒng)的優(yōu)化

水系統(tǒng)的優(yōu)化制水系統(tǒng)送水管網(wǎng)及排水管網(wǎng)生產(chǎn)工藝裝置用水系統(tǒng)生活用水系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng)冷凝水系統(tǒng)污水深度處理及回用.制水制新鮮水制化學(xué)水東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。。。等)低溫冷凝液回用技術(shù)高溫凝液回用技術(shù)鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng)西區(qū)各工藝分廠：〔化肥廠、烯烴、橡膠廠。。等〕各循環(huán)水場(chǎng)污水處理廠深度處理回用廠生活用水

水源①提高制水效率，特別是脫鹽水制水出水率；.制水制新鮮水制化學(xué)水東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。。。等)低溫冷凝液回用技術(shù)高溫凝液回用技術(shù)鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng)西區(qū)各工藝分廠：〔化肥廠、烯烴、橡膠廠。。等〕各循環(huán)水場(chǎng)污水處理廠深度處理回用廠生活用水

水源①②減小送水管網(wǎng)的漏損率.制水制新鮮水制化學(xué)水東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。。。等)低溫冷凝液回用技術(shù)高溫凝液回用技術(shù)鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng)西區(qū)各工藝分廠：〔化肥廠、烯烴、橡膠廠。。等〕各循環(huán)水場(chǎng)污水處理廠深度處理回用廠生活用水

水源①②③盡可能提高工藝加工過(guò)程的用水回用率---水夾點(diǎn)；包括含硫污水汽提凈化后回用；.制水制新鮮水制化學(xué)水東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。。。等)低溫冷凝液回用技術(shù)高溫凝液回用技術(shù)鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng)西區(qū)各工藝分廠：〔化肥廠、烯烴、橡膠廠。。等〕各循環(huán)水場(chǎng)污水處理廠深度處理回用廠生活用水

水源①②③④盡量提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)（5-6以下），減少飛濺蒸發(fā)損失，從而使補(bǔ)水下降；蒸發(fā)飛濺損失.制水制新鮮水制化學(xué)水東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。。。等)低溫冷凝液回用技術(shù)高溫凝液回用技術(shù)鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng)西區(qū)各工藝分廠：〔化肥廠、烯烴、橡膠廠。。等〕各循環(huán)水場(chǎng)污水處理廠深度處理回用廠生活用水

水源①②③④⑤提高冷凝水回收率，特別是高溫回收率；.制水制新鮮水制化學(xué)水東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。。。等)低溫冷凝液回用技術(shù)高溫凝液回用技術(shù)鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng)西區(qū)各工藝分廠：〔化肥廠、烯烴、橡膠廠。。等〕各循環(huán)水場(chǎng)污水處理廠深度處理回用廠生活用水

水源①②③④⑤⑥生活用水的節(jié)約，至少保持所占總量的比率不大3-5%；.制水制新鮮水制化學(xué)水東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。。。等)低溫冷凝液回用技術(shù)高溫凝液回用技術(shù)鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng)西區(qū)各工藝分廠：〔化肥廠、烯烴、橡膠廠。。等〕各循環(huán)水場(chǎng)污水處理廠深度處理回用廠生活用水

水源①②③④⑤⑥⑦污水深度處理回用：由于兩大公司的水價(jià)均偏低，所以污水回用的水費(fèi)均比新鮮水價(jià)高。所以從社會(huì)效益考慮，不能不回用，但也不是回用越多越好。所以，回用多少以追求煉油噸油耗水達(dá)到0.5T/T，乙烯噸耗水達(dá)到2.5T/T需要用多少回用污水.1、水平衡測(cè)試2、確定參與計(jì)算的流程范圍3、開(kāi)發(fā)工廠模型4、水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的約束及設(shè)計(jì)規(guī)定5、計(jì)算機(jī)上夾點(diǎn)分析計(jì)算，生成最佳網(wǎng)絡(luò)。6、生成改進(jìn)方案水化學(xué)的演進(jìn)成本及適應(yīng)性考察靈敏度分析問(wèn)題定義優(yōu)化模型的建立潛在解決方案工廠流程及水系統(tǒng)組態(tài)原始數(shù)據(jù)收集水流量數(shù)據(jù)校正繪制全廠水平衡圖確定綜合的部分明確“水源”和“水阱”確定控制的關(guān)鍵組份關(guān)鍵組份水質(zhì)數(shù)據(jù)確定極限濃度聯(lián)結(jié)成本水回用再生環(huán)境約束化學(xué)沉淀腐蝕結(jié)垢.水夾點(diǎn)技術(shù)原理——數(shù)學(xué)規(guī)劃法數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的應(yīng)用步驟

確定系統(tǒng)中所有限制污水回用的雜質(zhì)對(duì)所有二次水源進(jìn)行水質(zhì)分析,填寫二次水源水質(zhì)表

確定每個(gè)水阱進(jìn)水中各雜質(zhì)的最大允許值求解模型得到初步回用方案對(duì)初步方案進(jìn)行修正.數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用水夾點(diǎn)技術(shù)原理——數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用4.51.51.11.12.55.57.020.2220.59.5730.030.6114.93.85.5硫磺凈化水二套減頂凝水地表水除鹽水焦化回用地表水供熱空分凝水一套電脫鹽二套電脫鹽一套初餾塔二套初餾塔一套常壓塔二套常壓塔一套機(jī)泵端面二套機(jī)泵端面焦化除焦循環(huán)水14.5污水處理廠軟化水洗滌銨鹽含硫污水去硫磺汽提塔5.0優(yōu)化前流程.水夾點(diǎn)技術(shù)原理——數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用確定系統(tǒng)中所有限制污水回用的雜質(zhì)懸浮物堿度鹽類(電導(dǎo)率)COD含油量氨氮硫化物.局部二次水源水質(zhì)水夾點(diǎn)技術(shù)原理——數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用確定系統(tǒng)中所有限制污水回用的雜質(zhì)對(duì)所有二次水源進(jìn)行水質(zhì)分析,填寫二次水源水質(zhì)表

水源水量(t/h)氨氮(mg/L)硫化物(mg/L)懸浮物(mg/L)含油量(mg/L)COD(mg/L)電導(dǎo)μs/cm堿度(mg/L)硫磺凈化水>20.22501610103002010軟化水>4.500.12001010銨鹽洗滌4.51400145017079.0734902200134.5.水夾點(diǎn)技術(shù)原理——數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用局部水阱極限數(shù)據(jù)確定系統(tǒng)中所有限制污水回用的雜質(zhì)對(duì)所有二次水源進(jìn)行水質(zhì)分析,填寫二次水源水質(zhì)表

確定每個(gè)水阱進(jìn)水中各雜質(zhì)的最大允許值水阱水量(t/h)氨氮(mg/L)硫化物(mg/L)懸浮物(mg/L)含油量(mg/L)COD

(mg/L)電導(dǎo)率μs/cm堿度(mg/L)一套電脫鹽15.22300858015015001000300二套電脫鹽7300858015015001000300一套初餾塔1.122551005050二套初餾塔5.52.52551005050.水夾點(diǎn)技術(shù)原理——數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用確定系統(tǒng)中所有限制污水回用的雜質(zhì)對(duì)所有二次水源進(jìn)行水質(zhì)分析,填寫二次水源水質(zhì)表

確定每個(gè)水阱進(jìn)水中各雜質(zhì)的最大允許值求解模型求解模型，得到結(jié)果得到初步回用方案對(duì)初步方案進(jìn)行修正.水夾點(diǎn)技術(shù)原理——數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用污水處理廠5.55.515.837.70.60.55.51.13.04.52.51.11.625.4630.01.115.225.53030.64110.8硫磺凈化水地表水除鹽水焦化回用地表水一套電脫鹽二套電脫鹽一套初餾塔二套初餾塔一套常壓塔二套常壓塔一套機(jī)泵端面二套機(jī)泵端面焦化除焦循環(huán)水軟化水洗滌銨鹽4.55.74二套減頂凝水供熱空分凝結(jié)水含硫污水去硫磺汽提塔修正后的流程圖.水夾點(diǎn)技術(shù)原理——數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用用水量排水量.冷凝水回收分析——冷凝水的回收利用的必要性及現(xiàn)狀1.冷凝水的回收利用的必要性蒸汽冷凝水回用率I用于生產(chǎn)的蒸汽凝結(jié)水回用量與用于生產(chǎn)的蒸汽量之比：Vbr表示鍋爐蒸汽冷凝水回用量，系指鍋爐蒸汽冷凝水回用于生產(chǎn)生活各個(gè)用水部門的水量總和。D—生產(chǎn)用蒸汽量，Kg/h；蒸汽冷凝水回用率I國(guó)際先進(jìn)90%以上

蒸汽冷凝水回用率II鍋爐蒸汽冷凝水只回用于鍋爐給水的量

生產(chǎn)用蒸汽量蒸汽冷凝水回用率I國(guó)際先進(jìn)60%左右回用率II=.冷凝水回收分析——冷凝水的回收利用的必要性及現(xiàn)狀高溫冷凝水回收的意義蒸汽冷凝水回收具有雙重意義：一方面回收高價(jià)值的水；另一方面，回收能量。

效益=余熱+新鮮水費(fèi)+軟化費(fèi)例如：對(duì)一個(gè)蒸發(fā)量在100噸/小時(shí)的企業(yè)，目前可以輕松實(shí)現(xiàn)：節(jié)約蒸汽率為8％；新增凝結(jié)水回收量為40％；節(jié)水效益在400萬(wàn)元左右，節(jié)約燃料在700萬(wàn)元左右，合計(jì)超過(guò)了1000萬(wàn)元。投資的回收周期小于一年。.冷凝水回收分析——冷凝水的回收利用的必要性及現(xiàn)狀1.冷凝水的回收利用的必要性

2.煉油廠冷凝水回收系統(tǒng)的現(xiàn)狀

蒸發(fā)放空23t/h除鹽水376t/h除氧水43t/h熱電蒸汽12t/h排污水131t/h凝水回收262t/h進(jìn)物料16t/h進(jìn)循環(huán)水0.06t/h蒸汽—冷凝水系統(tǒng)蒸汽冷凝水回用率I

蒸汽冷凝水回用率II

17.4%

60.6%

.節(jié)約水量和效益計(jì)算?回收水量：7×30×24×100=504000噸?回收凝結(jié)水節(jié)約額:50.40萬(wàn)噸×4.37元/噸=220.3萬(wàn)元?年回收凝結(jié)水熱量：50.4萬(wàn)噸×〔90℃-25℃〕×1千大卡/噸=3276.0萬(wàn)大卡〔折標(biāo)油3276.0噸〕?年回收熱量節(jié)約額：3276.0噸標(biāo)油×1600元/噸=524.2萬(wàn)元?年回收總節(jié)約額：220.3+524.2=744.5萬(wàn)元〔實(shí)際供水量按7個(gè)月，每小時(shí)100噸計(jì)算，水價(jià)按生水價(jià)4.37元/噸計(jì)算，熱量折算為標(biāo)油，標(biāo)油按市場(chǎng)價(jià)1600元/噸計(jì)算〕.提高回收率II的潛力——非工藝用冷凝水回鍋爐

冷凝水回收分析——煉油廠冷凝水回收的潛力單位：t/h

.改變碧盾裝置部分冷凝水用途51t/h工藝?yán)淠厥?6.4t/h采暖補(bǔ)冷凝水回收96.3t/h*冷凝水回收的潛力的小結(jié)

冷凝水回收分析——煉油廠冷凝水回收的潛力*按照加藥方案，防止采暖水遺失，使補(bǔ)水量減少到原來(lái)的1/10，即10.7t/h，107-10.7=96.3t/h.

80.75%冷凝水回收分析——煉油廠冷凝水回收的潛力提高后冷凝水回用率I430.986.4312610728.5蒸汽量工藝凝水碧盾回收凝水采暖補(bǔ)凝水其它

100%單位:t/h.冷凝水回收裝置的位置

冷凝水回收分析——煉油廠冷凝水回收的潛力130280137432217170139217221570665500557777760進(jìn)11#換熱器(東)進(jìn)10#換熱器(東)進(jìn)8#換熱器(東)進(jìn)7#換熱器(東)進(jìn)4#換熱器(東)進(jìn)3#換熱器(東)進(jìn)2#換熱器(東)進(jìn)1#換熱器(東)進(jìn)6#換熱器〔西〕進(jìn)11#換熱器〔西〕進(jìn)7#換熱器〔西〕進(jìn)8#換熱器〔西〕進(jìn)9#換熱器〔西〕進(jìn)2#換熱器〔西〕進(jìn)3#換熱器〔西〕進(jìn)4#換熱器〔西〕進(jìn)5#換熱器〔西〕去東路0.3MPa管網(wǎng)進(jìn)1#2#水箱(東)去1#2#3#4#水箱(西)補(bǔ)進(jìn)高溫水系統(tǒng)補(bǔ)進(jìn)低溫水系統(tǒng)28單位：t/h高溫冷凝水回收裝置去本站水箱.冷凝水回收分析——煉油廠冷凝水回收的潛力提高后冷凝水回用率II

54.08%430.9126107蒸汽量碧盾回收凝水采暖補(bǔ)凝水

100%單位:t/h.6、節(jié)水減排技術(shù)——高溫凝結(jié)水回收.循環(huán)水補(bǔ)充水量與濃縮倍數(shù)的關(guān)系循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)水分析——提高濃縮倍數(shù)的可能性補(bǔ)水