CC BY
14
УДК 66.0
СЛ. Корнеев, S. V. Komeev B.C. Маленьких, V.S. Malenkikh
Омский государственный технический университет, г. Омск. Россия Omsk State Technical University, Omsk, Russia
МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ В ХОЛОДИЛЬНОМ ОБОРУДОВАНИИ УСТАНОВКИ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
MODERNIZATION OF WATER FILTRATION SYSTEM TO REDUCE SEDIMENT EV THE REFRIGERATOR EGUffMENT OF ISOMERIZATION UNIT
Статья содержит данные о рациональном использовании водных ресурсов в нефтеперерабатывающей промышленности в качестве хладагента, раскрывает связанные с этим проблемы н предлагает путн к их решению. Основное внимание автор акцентирует на влиянии качества воды на нзнос холодильного оборудования и эффективность технологического процесса.
The uncle talks about rhe rational use of water resources, in rhe petroleum industry as a refrigerant opens the associated problems and suggests ways to address them The focus of rhe author focuses on the impact of water quality on the wear of equipment and process efficiency.
Ключевые слова: оборотное водоснабжение, холодильное оборудование, качество воды, обработка воды реагентами, коррозия, установка изомеризации
Keywords: water recycling, refrigerator equipment, water quality, chemical treatment of water; corrosion, isomerization unit
103
Актуальность проблемы обусловлена тем, что использование воды в качестве охлаждающего агента приводит к возникновению проблем коррозии, образованию накипи, загрязнения, развития: и роста микроорганизмов в водооборотных циклах.
Данные проблемы оказывают серьезное влияние на процесс производства, снижая эффективность теплопередачи, увеличивая расход энергии и повышая эксплуатационные затраты.
Исходя из вышеизложенного, целью работы является исследование блока оборотного водоснабжения установки изомеризации.
1. Анализ, работы блока оборотного водоснабжения (БОВ) установки изомеризации
1.1. Качество подиигочнин п оборотной волы
Согласно действующему документу ВУТП-97 (Ведомственные указания по техническому проектированию производственного водоснабжения, канализации и очистки сточных вод предприятий нефтеперерабатывающей промышленности) от 1997г., качество оборотной и подпит очной воды, при комплексной обработке должно отвечать следующим показателям:
Таблица 1
Нормы показателей качества подлегочной н оборотной воды
Параметр Показатель
Подпнточная вода Оборотная вода
Нефтепродукты, мг л Не более 1,5 Не более 5
взвешенные вещества, мг/л Не более 15 Не более 25
сульфаты не более, мг/л Не более 130 Не более 500
хлориды не более, мг/л О Не более 50 Не более 300
общее солесодержянне. мг/л Не более 500 Не более 2000
карбонатная жесткость, мг-экв/л Не более 2,5 Не более 5
некарбонатная жесткость, ыг-экн/л Не более 3,3 Не более 15
Ы1К_ мг 0,'Л Не более 10.0 Не более 25
БПК..МГ 0:/л Не более 6.0 Не более 15
рН 7-8,5 7-8,5
При солесодержанин подпнточной воды более 500 мг/л производится сравнение вариантов:
- снижение солесодержания подпнточной воды,
- применение увеличенной продувки оборотной воды,
- принимается наиболее рациональный вариант
Свежая вода, подаваемая в системы оборотного водоснабжения, должна подвергаться очистке до кондиции, обеспечивающей качество подпнточной воды, указанное в пункте в таблице 1. В проекте локального водоблока установки изомеризации данное требование не соблюдено
С учетом сезонности, тепловая нагрузка на градирню меняется, в результате чего коэффициент упаривания (Ку) зимой снижается до 2,0, в летний период наоборот, тепловая нагрузка увеличивается, в результате чего Ку повышается до 3.0-3.8 (рис. 1). В результате работы блока оборотного водоснабжения на оптимальном режиме в зимний период его работа возможна с меньшим числом продувок системы, а в летний период требуется увеличение числа продувок.
Рис. 1. Изменение коэффициента упаривания оборотной воды БОВ установки изомеризации. Ку Подпиточная вода
Подпиточная вода характеризовалась стабильным качеством на всем протяжении работы блока оборотного водоснабжения, показатели качества соответствовали нормативным требованиям, за исключением содержания взвешенных веществ. Концентрация взвешенных веществ превышала допустимое значение (рис. 2), преимущественно, в весенне-летний период времени
Рнс 2. Изменение содержания взвешенных вешеств в подпиточной и оборотной воде БОВ-установки изомеризации, мг л
Оборотная вода
Оборотная вода по своему качеству не всегда отвечала нормативным требованиям, предъявляемым к качеству оборотной воды. В летний период времени, при увлечении температуры окружающего воздуха, происходило увеличение доли испаряемой воды, что вызывало рост карбонатной жесткости, коэффициент упаривания при этом составлял - 3,0-3,8 (рис. 1). Повышение содержания солей жесткости (карбонатной жесткости) в оборотной воде приводит к образованию слоя накипи и как следствие ухудшению охлаждения на холодиль-
ном оборудовании установки изомеризации Ухудшение теплообмена обуславливаются тем, что слой накипи имеет низкую теплопроводность. И для охлаждения верхнего продукта колонн К-2, К-5 и К-6 до требуемой температуры, требуется больший расход хладагента. Коэффициент теплопередачи зависит от толщины слоя накипи и может ухудшаться до 50% в зависимости от толщины слоя накипи
На последнем плановом ремонте установки изомеризации, при вскрытии проблемных теплообменников, слои отложешш накипи на внутренней стенке составлял от 2 до 3 мм, что говорит о снижении эффективности их работы на 11 - 19% . На рис. 3 изображен водяной холодильник Х-8, который охлаждает изомеризат ректификационной колонны К-6. На рисунке видно, что холодильник изнутри покрыт накипью.
Рнс. 3 Водяной холодильник Х-8
Как упоминалось ранее, содержание взвешенных вешеств в оборотной воде превышало допустимое значение (рис. 2). Превышение сверх нормативного значения содержания взвешенных веществ составляло в среднем в 2-3 раза, в отдельный период зафиксировано значение - 308,0 ыг/л (26.06.2012г.). Причинами высокого содержания взвешенных вешеств является недостаточная и неэффективная фильтрация оборотной и подшггочной воды
Обшее микробное число (ОМЧ), характеризующее микробиологическую загрязненность оборотной воды, в начальный период эксатуатации превышало рекомендованное значение (не более 104 КОЕ/мл) и составляло 104-10б КОЕ/мл, в последующие периоды времени ОМЧ снизилось до уровня 104-105 КОЕ/мл. Превышения преимущественно приходятся на летний период, когда происходит интенсивное развитие микробиологии.
1.2. С корость коррозии
На рис.4 представлена динамика изменения скорости коррозии в оборотной воде блока оборотного водоснабжения. Из графика видно, что скорость коррозии в период январь-май 2011 г. не превышала нормативное значение не более 0,1 мм. год и в среднем составила -0,0629 мм год. В период июнь-август 2011 г. произошло увеличение скорости коррозии до 0,4712 мм год. причиной этого явилось увеличение содержания взвешенных вешеств в под-питочной воде и как следствие в оборотной воде.
Рис.. 4. Изменение скорости коррозии в оборотной воде БОВ изомеризации. мм/г
В большинстве случаев значение скорости коррозии, является подшламовой, т к. высокое содержание взвешенных веществ в оборотной воде, способствует их осажденню на поверхности пласгннок коррозии
Необходимо отметить, что в начальный период работы БОВ изомеризации скорость коррозии отвечала нормативным требованиям, но в последующие периоды с увеличением содержания взвешенных веществ она возросла.
Таким образом, превышение скорости корро зии в оборотной воде БОВ изомеризации происходят по причине превышения содержания взвешенных веществ сверх нормативного значения.
За весь период эксплуатации блока оборотного водоснабжения выявлены следующие недостатки:
1. Отсутствие возможности одновременной фнлырашш оборотной и подпиточной воды, выраженное отсутствием отдельного фильтра для подпиточной вады т.к. проектом предусмотрена ее фильтрация только в паводковый период.
2. Отсутствие автоматизации узла стабилизационной обработки оборотной воды. Это выражено отсутствием поточного солемера и продувочного клапана, которые необходимы для поддержания требуемого коэффициента упаривания (Ку) оборотной воды, который в летний период превышает нормируемое значение не более 3;0 (рис. I).
Рекомендации к решению проблем:
Самым рациональным способом решить данные проблемы возможно установив дополнительный фнлыр по подпиточной воде, продувочный клапан и систему контроля солесо-держания. Подгшточная вода будет фильтроваться от взвешенных веществ через дополнительный фильтр, а содержание солей жесткости будет регулироваться поточным солемером и с помощью продувочного клапана будел осуществляться продувка системы от жесткой воды. Так же необходимо добавить более тонкую очистку через насыпной фильтр. Этим мы сможем добиться более качественной очистки воды от вредных примесей, бактерий и тем самым снизить ее агрессивные свойства, оказывающие негативное влияние на геплообмен-ное оборудование и трубопроводы.
