高温凝结水除油除铁(2012-2)
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凝结水除油除铁技术的探讨朱峰1,钱卫2(南通星达过滤设备有限公司,江苏,南通,226200)摘要:阐述凝结水除油除铁技术应用现状;分析几种除油除铁技术的工艺技术及特点,在长处与不足间,对高温凝结水回收中除油除铁技术作深入探讨,寻求更多的技术突破和产品的更新。
关键词:凝结水除油除铁;磁增益除铁;阻截除油;超微过滤;纤维吸附;树脂除油;覆膜除油除铁;高温膜除油。
Study on the technology of removing iron from condensate oilZhu Feng1,Qian Wei2(Nantong Xingda filtration equipment Co.Ltd.,Jiangsu,Nantong,226200) Abstract::In this paper,the condensation of water in oil,in addition to iron technology application present situation; analysis of several except oil process technology and characteristics of iron removal,between the strengths and weaknesses,to high temperature condensation water recovery in oil removal iron removal technology for in-depth discussion,seek more breakthroughs in technology and product updates.Keywords::condensation water oil removal in addition to iron;gain magnetic iron removal;blocking oil removal;ultra filtration;fiber adsorption;resin oil removal;coated oil removing iron removal;high temperature membrane degreasing.1.凝结水除油除铁技术应用现状蒸汽冷凝水(以下简称凝结水)的回收利用是目前工业中一项重要的节水措施,近年来各行业均投入巨大人力、物力到凝结水的回收及处理的工作中来。
2019年4月 | 79好,初投资较少,但运行费用较高,在石化行业工程业绩较多,规模一般不大。
2.3 复合膜除油除铁装置+精密过滤器复合膜除油除铁装置滤料采用特制的具有极细微孔、吸附能力很强、化学稳定性好的粉状滤料(滤料通常为纤维素和活性炭),通过重叠、架桥、机械阻截、化学吸附等一系列手段的综合作用,对凝结水中的杂质进行去除,可以有效地降低凝结水中的油、铁、悬浮物等杂质的含量,同时不增加任何种类离子的数量。
复合膜凝结水除油除铁装置的运行主要分为三大步骤:铺料成膜、过滤运行和爆膜反洗。
根据压差进行反洗,在爆膜反洗过程中,需要压力0.4~0.6 MPa 的压缩空气。
精密过滤器主要用于拦截复合膜除油除铁装置脱落的滤料。
此方案占地较少,初投资较低,但铺膜过程不可见,不能保证铺膜绝对均匀,常需要多次反复才能成功,如果爆膜不彻底,二次铺膜不牢,则容易脱膜;使用后的滤料必须处理掉,不能重复利用,产生的废水难以处理。
在石化行业工程业绩较多,规模一般不大。
2.4 磁增益除铁+富集除油+扫描禁油磁增益除铁屏障罐上部为电磁除铁增益器,下部为屏障精滤器。
上部利用氧化铁的磁物理特性,使水中离子和杂质聚集;屏障精滤器通过精细多孔瓷砂滤料,滤除其余杂质及氧化铁碎块。
富集阻截除油罐通过HK 阻截膜,高效阻截分离来水中的包括悬浮油和乳化油在内的憎水性杂质。
扫描凝聚阻截禁油罐为双室结构,上室能够高选择性吸附凝聚富集凝结水中残留的“溶解”油,下室能够阻截水中残余的油粒。
此方案具有抗冲击能力大、除油效率高、运行成本低和水回收率高的特点,但初投资较高,阻截过滤器纤维层容易击穿造成污染,过滤元件需要定期更换,在石化行业工程业绩较多。
3 结语除了上述工艺凝结水除油除铁方案,还有其它的处理方式,例如:粉末树脂覆盖过滤器、聚结过滤器、改性纤维球过滤器等。
在凝结水除油除铁方案选择上,企业应根据凝结水处理规模、进出水质等情况,经过综合比较并进行经济分析后确定处理方案。
八种高温凝结水除铁技术方案铁是自然界中广泛存在的金属元素之一,也是水中常见的污染物之一。
高温凝结水除铁技术是一种有效去除水中铁离子的方法。
本文将介绍八种常用的高温凝结水除铁技术方案。
1. 高温煮沸除铁法高温煮沸除铁法是一种简单易行的除铁方法。
将含有铁离子的水加热至沸腾,铁离子会与水中的氧气发生氧化反应生成氧化铁,然后通过过滤等方式将氧化铁除去。
这种方法适用于铁离子浓度较低的水体。
2. 高温氧化法高温氧化法是通过加热水体使其处于高温状态,促进铁离子的氧化反应。
在高温条件下,铁离子会与水中的氧气发生氧化反应生成氧化铁,然后通过沉淀、过滤等方式将氧化铁除去。
这种方法适用于铁离子浓度较高的水体。
3. 高温还原法高温还原法是通过加热水体使其处于高温状态,利用还原剂将水中的铁离子还原为铁离子的低价态,然后通过沉淀、过滤等方式将还原后的铁离子除去。
这种方法适用于铁离子浓度较高的水体。
4. 高温电解法高温电解法是通过在高温条件下施加电场,使水中的铁离子在阳极和阴极上发生氧化还原反应。
通过电解沉淀和过滤等方式将生成的氧化铁除去。
这种方法可以同时去除水中的其他污染物,具有较高的除铁效果。
5. 高温沉淀法高温沉淀法是通过加热水体使其处于高温状态,利用添加的沉淀剂与水中的铁离子发生反应生成沉淀物,然后通过过滤等方式将沉淀物除去。
这种方法适用于铁离子浓度较高的水体。
6. 高温离子交换法高温离子交换法是通过将含有铁离子的水体通过离子交换树脂柱,离子交换树脂会吸附水中的铁离子,然后通过冲洗等方式将吸附的铁离子除去。
这种方法适用于铁离子浓度较低的水体。
7. 高温膜分离法高温膜分离法是通过在高温条件下利用特殊的膜材料,将水中的铁离子与其他物质分离。
这种方法可以高效地去除水中的铁离子,同时保留其他有用物质。
8. 高温光催化法高温光催化法是通过在高温条件下利用光催化材料,将水中的铁离子与光催化材料发生光催化反应,将铁离子转化为无害的物质。
高温冷凝水除铁新技术锅炉蒸汽冷凝水接近蒸馏水,冷凝水的含盐量远低于软化水,重复循环使用可以使锅水的浓缩过程延长,回收合格的蒸汽冷凝水可以改善锅炉的运行工况,减少锅炉排污以及排污热的损失,提高锅炉补水的温度,减少软化水的生产;与此同时锅炉蒸汽冷凝水蕴含有大量的热能,蒸汽冷凝水回收再利用价值为20-30元/吨,年节能效益非常可观,回收蒸汽冷凝水作为锅炉补水是锅炉节水节能的最佳措施,得到了很多企业的重视。
高温蒸汽冷凝水回收利用有很多好处,但是大部分企业对于冷凝水回收过程因隐性腐蚀造成的铁超标大多视而不见,往往水质出现了明显的问题才想起来处理;更有甚者,蒸汽冷凝水出现红水,锅炉水出现红水等问题也不管,就是腐蚀、穿孔、泄漏也没关系,只要不是爆管等影响锅炉运行、安全生产营运的事故,企业相关领导就一个态度:小车不到只管推。
笔者亲历北方某煤矿企业锅炉房4台15吨蒸汽锅炉三用一备,,凝水发红,炉水也发红不处理,平均每年冬季都有1-2次锅炉爆管事故发生,锅炉爆管后企业只采取停炉、割管、焊管等常规维修措施,也不做锅炉水质处理来彻底解决问题。
高温蒸汽凝结水铁离子的来源高温蒸汽凝结水铁离子通常来源于氧腐蚀或弱酸性腐蚀。
一、高温蒸汽凝结水铁离子来源于氧腐蚀:1、高温蒸汽凝结水铁离子或蒸汽冷凝水中氧气的来源高温蒸汽凝结水铁离子或蒸汽冷凝水中氧气通常有两种来源。
一种是锅炉给水系统无除氧器或除氧器效率不高。
另一种是高温蒸汽凝结水回收系统大部分为开式回收系统,高温蒸汽凝结水箱有呼吸孔直通大气;当水箱液位上升时,水箱内的气体排入大气,当水箱液位下降时,水箱外的的气体进入水箱内,由于水箱内的气体中氧的浓度与水箱外空气中氧的浓度存在较大的浓度压力差,随着冷凝水箱的呼吸,大气中氧气源源不断进入高温蒸汽凝结水箱。
2、高温蒸汽凝结水氧腐蚀的机理锅炉换热系统设备及管网、高温蒸汽凝结水的输送管道大都是钢制管材,其腐蚀产物是铁的氧化物,其反应化学方程式如下:阳极反应:Fe → Fe2+ + 2e阴极反应:O2 + 2H2O + 4e → 4OH-以上反应的产物Fe2+在水中会与相关物质进一步进行反应,其过程如下:Fe2+ + 2OH- → Fe (OH)24Fe (OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe (OH)3Fe (OH)2 + 2Fe (OH)3 → Fe3O4 + 4H2O高温蒸汽凝结水中铁的化学组成实际上并不像其化学式那么简单,通常是各种含水氧化铁的混合物,受污染的高温蒸汽凝结水的颜色通常是红褐色,受腐蚀严重度的影响,高温蒸汽凝结水腐蚀越严重,颜色越深,颜色从看起来纯净到发黄、发红、血红、红褐色、酱油色。
1.凝结水除油 /一、含油凝结水回收利用现状冷凝水是蒸汽锅炉的产物,当水在锅炉中被加热,转变为蒸汽。
蒸汽在使用后降温再变相为水,经冷凝水管道回收。
蒸汽的热能由显热和潜热两部分组成,通常用汽设备只利用蒸汽的潜热和少量的显热,释放潜热和少量的显热后的蒸汽还原成高温的凝结水,凝结水是饱和的高温软化水,其热能价值占蒸汽热能价值的25%左右,而且也是洁净的蒸馏水,适合重新作为锅炉给水。
根据不同的燃料形式和锅炉形式、冷凝水回收温度和地区差异等因素,冷凝水回收再利用价值为16~25元/吨。
炼油装置生产过程中用大量高温蒸汽加热各种油品后转化为凝结水。
这是一部分优良的脱盐水资源,但是此水中往往伴有微量的油,一般含油量在1~150㎎/L之间,远远高于锅炉给水含油质量标准(表1),因此不能直接作为锅炉补给水进行高值利用。
表1 锅炉给水含油质量标准锅炉压力(MPa)油(㎎/L)3.82-5.78 <1.05.78-12.64 ≤0.3由于不同的装置和检修后运行的时间长短不同,凝结水中含油种类和数量也不尽相同,而凝结水回收方式的不同也导致凝结水中的油以不同的状态存在,加上凝结水的温度较高,这就更增加了它的处理难度。
据调查,国内各大炼油厂由于受到现有油水分离技术的限制,无法有效地将凝结水中的微量油除掉,因此都没有对其进行彻底处理和回收利用,除少部分用作暖气水、循环水的补充水,大部分被白白地排放掉了,这种低值利用不但造成宝贵水资源的极大浪费,降低了企业经济效益,污染了环境。
而且这种做法也带来了一系列问题:a)含油凝结水不能回收利用,动力站锅炉就需要补充大量的除盐水,造成水资源及能源的大量浪费。
b)由于采暖、伴热系统长期使用含油凝结水作为补充水,水中油渍积少成多,附着在管道内表面,影响了热力设备的传热效率。
c)含油凝结水未经处理,就地排放,轻度污染了环境。
综上所述,随着科学技术的迅猛发展和环保意识的加强,企业正呼唤一种新的油水分离技术来解决含油凝结水高值利用的这个难题!这个问题的彻底解决不仅能为企业节能降耗带来可观的经济效益,而且对企业的环保有很好的社会效益。
蒸汽凝结水除油除铁处理工艺进展摘要本文就国内高温蒸汽凝结水除油除铁的工艺技术原理及应用情况进行了综述,并进行了蒸汽凝结水回收作为除盐水的经济效益核算.关键词凝结水除油除铁节能中图分类号:TQ026.2 文献标识码:B1.前言蒸汽凝结水为化工企业加热蒸汽与工艺介质间接换热,蒸汽被冷凝液化产生的冷凝水。
为保证系统管线蒸汽压力,蒸汽凝结水必须经疏水阀排出。
蒸汽凝结水水质接近除盐水,且温度较高(一般为90-100℃),具有较大的利用价值。
出于节能降耗考虑,大部分化工企业都有蒸汽凝结水回收利用的需求。
但是由于蒸汽在系统管线、换热器内流动时与器壁接触,器壁上的铁锈等杂质被带进蒸汽凝结水,或由于与蒸汽换热的工艺介质渗入,使凝结水中铁和油含量超出除盐水指标。
因此,蒸汽凝结水回收利时必须进行除油、除铁处理,处理后油含量小于1mg/l,铁含量小于50μg/l,作为除氧器进水或作为脱盐水直接加以利用。
本文就国内目前的高温凝结水除油除铁技术原理、特点及应用情况进行综述。
2.主要处理工艺介绍凝结水处理工艺主要为过滤法,实现形式分为两大类:一类是过滤介质将凝结水内的铁和油吸附,吸附到一定程度后,过滤介质与吸附的杂质一起排掉;另一种方法为过滤介质将凝结水中的乳化油和微小的三价铁杂质吸附,吸附一定量的铁杂质后,通过反洗将其除去,过滤器得到再生。
2.1过滤介质吸附法主要工艺原理是,利用双层复合膜过滤凝结水,同时除去凝结水中的微量的油和铁,达到精处理的目的。
复合膜的主要成分为木质纤维素和活性炭,两种物质与水配制成一定比例的溶液后,由敷膜泵在过滤器中循环,最终在多孔管件滤元上形成复合膜。
正常运行,凝结水经过复合膜过滤层时,通过机械阻留、吸附、重叠、架桥等过程,将凝结水中的杂质进行去除,随着膜吸附的杂质逐渐增多,滤料被压实、污染,膜两侧的压降逐渐增大,出水量下降。
当压降达到一定值时,停止运行,进行曝膜,去除多孔滤元上的失效滤料,重新铺膜后继续运行。
除油除铁技术在石化凝结水处理中的应用摘要:为基本实现高品质蒸汽凝结水全部回收再利用,某石化公司采用活性分子膜超微过滤组合多官能团纤维吸附除油除铁技术,对全公司100t/h蒸汽凝结水实施净化处理,处理后凝结水含油量及铁离子含量满足中压锅炉的要求(含量分别为≤1.0mg/L和≤50µg/L),符合国家中压锅炉给水水质标准。
采用活性分子膜超微过滤组合多官能团纤维吸附除油除铁技术对蒸汽凝结水进行深度处理,实现了高品质蒸汽凝结水的合理回收利用,同时保证了凝结水热能不受损失,实现了节能节水,降本增效的效果。
关键词:凝结水;超微过滤;纤维吸附;除油除铁;回收利用某石化公司原油加工能力200×104t/a,是一座以生产精细化工产品为主,同时结合适当生产部分燃料油的炼油化工企业。
该石化公司自2022年首次开工以来,蒸汽凝结水处理采用活性分子膜超微过滤组合多官能团纤维吸附除油除铁技术,此技术具有装置占地面积小,操作简单,处理工艺流程短,运行成本低等优点,并且,该除油除铁技术在实现蒸汽凝结水净化同时能够保持凝结水的热能不受损失,耐温可达到95℃,处理后凝结水含油量满足中压锅炉的要求(≤1.0mg/L),铁离子含量满足中压锅炉要求(≤50µg/L),水质稳定,凝结水回收再利用率>89%,达到节能降耗,降本增效的效果。
1技术原理1.1超微过滤器[1]超微过滤器选用多层特定微孔的过滤元件作为载体,应用专利技术,加入化学药剂进行预膜,使之在微孔内外覆盖搭桥形成活性分子膜。
这种化学药剂,是含有CIT、MIT、EGM、GME及SLS的组合。
活性分子膜超微过滤器的工作原理是物化反应、吸附、表面过滤、深层过滤相结合的一种过滤方式。
过滤的主要机理不仅是惯性冲撞、扩散和截留等物理过滤过程,更重要的是应用非整价电荷理论,利用离子键和共价键之间的引力来完成一个物化反应过程。
可除去乳化态、溶解态的烃类及高价金属离子。
中海外能源科技股份有限公司凝结水站110t/h凝结水除油除铁设备技术要求买方:中海外能源科技股份有限公司代表: 日期:卖方:代表: 日期:一.总则*********公司(以下简称卖方)就中海外能源科技股份有限公司(以下简称买方)110t/h除油除铁设备和原水罐乏汽回收的设备制造、供货、验收、技术服务及其配合等事宜进行交流,形成本技术协议。
二.项目基本情况介绍买方于2012年建设凝结水回收处理装置,设计单位是南京碧盾环保装备有限责任公司。
项目分两期建设处理水量分别为50t/h和60t/h,因两套装置同时安装,后将两套装置合并设计,处理水量110t/h,工艺流程为:凝结水来水→凝结水/除盐水换热器→凝结水原水箱→凝结水原水泵→磁增益除铁器→多孔陶瓷精滤器→富集阻截凝聚除油罐→凝结水净水箱→凝结水净水泵→用户。
因2012年装置开工时换热器泄漏导致大量渣油、蜡油进入凝结水回收处理系统,系统换热器、磁增益除铁器、多孔陶瓷精滤器、富集阻截凝聚除油罐均污染后经长时间系统冲洗,系统内油基本冲洗干净但是装置的各单位已经严重污染不具备处理能力。
因各装置来水温度高,凝结水进入原水罐以后闪蒸出大约4t/h蒸汽直接排空,热量损失和水量损耗较大。
现需要卖方在此基础上进行更换、升级或者新增设备,使买方凝结水回收系统出水油含量、铁离子能够满足中压锅炉给水(GB/T12145-2016)的要求。
三.系统参数1 设备处理量设备处理量:110t/h2 技术参数及要求2.1凝结水系统进水水质凝结水进水水质(凝结水原水泵出水)2.2要求出水水质凝结水除油除铁后出水水质2.3安装乏汽回收设备以后不能有残留蒸汽,不能使原水罐承压3.其它3.1 除油除铁设备应能够保证开停工及各种工况下安全、连续、稳定的运行,进出口应设有油在线监控系统。
3.2 处理过的凝结水须达到中压锅炉给水(GB/T12145-2016)油含量、铁含量的要求。
3.3 凝结水回收率≥99%。
1.凝结水除油 /一、含油凝结水回收利用现状冷凝水是蒸汽锅炉的产物,当水在锅炉中被加热,转变为蒸汽。
蒸汽在使用后降温再变相为水,经冷凝水管道回收。
蒸汽的热能由显热和潜热两部分组成,通常用汽设备只利用蒸汽的潜热和少量的显热,释放潜热和少量的显热后的蒸汽还原成高温的凝结水,凝结水是饱和的高温软化水,其热能价值占蒸汽热能价值的25%左右,而且也是洁净的蒸馏水,适合重新作为锅炉给水。
根据不同的燃料形式和锅炉形式、冷凝水回收温度和地区差异等因素,冷凝水回收再利用价值为16~25元/吨。
炼油装置生产过程中用大量高温蒸汽加热各种油品后转化为凝结水。
这是一部分优良的脱盐水资源,但是此水中往往伴有微量的油,一般含油量在1~150㎎/L之间,远远高于锅炉给水含油质量标准(表1),因此不能直接作为锅炉补给水进行高值利用。
表1 锅炉给水含油质量标准锅炉压力(MPa)油(㎎/L)3.82-5.78 <1.05.78-12.64 ≤0.3由于不同的装置和检修后运行的时间长短不同,凝结水中含油种类和数量也不尽相同,而凝结水回收方式的不同也导致凝结水中的油以不同的状态存在,加上凝结水的温度较高,这就更增加了它的处理难度。
据调查,国内各大炼油厂由于受到现有油水分离技术的限制,无法有效地将凝结水中的微量油除掉,因此都没有对其进行彻底处理和回收利用,除少部分用作暖气水、循环水的补充水,大部分被白白地排放掉了,这种低值利用不但造成宝贵水资源的极大浪费,降低了企业经济效益,污染了环境。
而且这种做法也带来了一系列问题:a)含油凝结水不能回收利用,动力站锅炉就需要补充大量的除盐水,造成水资源及能源的大量浪费。
b)由于采暖、伴热系统长期使用含油凝结水作为补充水,水中油渍积少成多,附着在管道内表面,影响了热力设备的传热效率。
c)含油凝结水未经处理,就地排放,轻度污染了环境。
综上所述,随着科学技术的迅猛发展和环保意识的加强,企业正呼唤一种新的油水分离技术来解决含油凝结水高值利用的这个难题!这个问题的彻底解决不仅能为企业节能降耗带来可观的经济效益,而且对企业的环保有很好的社会效益。