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引言
石油化工行业内的离心泵基础比较常见,根据安装位置可分为落地式和楼面式。基础结构形式主要可分为钢筋混凝土块式和框架式。泵基础设计的要点有:基础强度要求,基础沉降问题,设备抗震动问题。离心泵基础设计质量的好坏,直接影响着离心泵的安装,运转,使用过程。而且离心泵基础除了承受设备本身重量和运转时所产生的作用力和震动力之外,还要吸收和隔离由于工作时产生的振动,并有防止共振现象发生的要求。因此,设计好离心泵基础基础对设备的顺利安装和运行有着重要的意义,在此就以石油化工落地式离心泵基础为例做简单介绍。
1设计落地式离心泵基础时,一般应先取得以下资料
1.1设备基础的型号、转速、功率、规格及轮廓尺寸图等;
1.2设备机器的自重,重心及传至基础的各种恒、活荷载值,设备动荷载值及其作用位置和方向;
1.3基础的初步模板图、设备底座的外廓尺寸、基础顶面的设计标高、地脚螺栓(或地脚螺栓孔)的位置及规格;
1.4设备基础在生产装置中的座标定位及邻近建构筑物的基础图;
1.5建设场地的工程地质和水文地质勘察资料。
2确定基础的形式及顶面尺寸
设备基础形式一般采用整体现浇钢筋混泥土块式基础。通常泵基础的顶面尺寸的确定则主要根据“设备底座的外廓尺寸”和“地脚螺栓(或地脚螺栓孔)的位置及规格”两点共同确定。
1)根据设备底座的外廓尺寸,为避免基础边缘混凝土不受集中力影响以及保证设备运行的稳定,设备底座边缘至基础顶面边缘的距离不宜小于100mm。
2)地脚螺栓分直接埋入式(直埋)和预留孔埋置(预埋)2种。根据规定,螺栓直埋时,其中心线至基础边缘距离不应小于4d,且不应小于100mm(注:d为螺栓直径,且d>20时不应小于150mm)和锚板宽度一半加50mm;螺栓预埋时,预留孔边至基础边缘距离不应小于100mm。
3确定基础的埋深及底面尺寸
3.1离心泵基础底面平均压力值,应符合下式要求:Pk≤ηfaPk——相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均静压力值,kN/m2;η——地基承载力的动力修正系数,一般可取0.8;fa——修正后地基承载力特征值,按GB50007的规定采用,
3.2基组(包括机器、基础和基础上回填土)的总重心与基础底面形心宜位于同一垂直直线上,如果偏心不可避免时,偏心距与基底边长(平行于偏心方向)的比值,应符合下列要求:
1)当地基承载力特征值小于或等于150kPa时,不应大于3%;
2)当地基承载力特征值大于150kPa时,不应大于5%。
3.3考虑到动设备的动力特性,基础质量应大于设备质量的3~5倍。根据上述3点可基本确定基础的埋深及底面尺寸。
4基组总重心及动力计算
4.1基组总重心,应按下列公式计算:x0=∑i=1nmi?xi∑inmiy0=∑i=1nmi?yi∑inmiz0=∑i=1nmi?zi∑inmix0——基组总重心的横坐标,m;xi——分别为基础、电机及泵的重心横坐标,m;y0——基组总重心的纵坐标,m;yi——分别为基础、电机及泵的重心纵坐标,m;z0——基组总重心的竖向坐标,m;zi——分别为基础、电机及泵的重心竖向坐标,m;mi——基础、电机、泵及附件的质量,kg。
4.2当地基承载力特征值不小于80kPa、电机功率不大于560kW且离心泵基础的质量不小于机器质量三倍时,可不做动力计算。
4.3当基础需作动力计算时,基础的允许振幅,应符合下表规定。基础的允许振幅[A]转速,r/mim1000≥n>750750>n≥500n<500[A],mm0.080.120.16(当n>1000r/min时,允许振幅[A]可根据制造厂要求确定,或取0.08mm)
4.4当基础需作动力计算时,基础的最大振动速度不应大于6.3mm/s。
4.5基础的振动线位移、最大振动速度,应按GB50040的规定计算。
5基础的构造要求
5.1设备基础一般为无筋整体现浇混凝土基础,素混凝土的强度等级不得低于C15,钢筋混凝土的混凝土不得低C20,垫层一般采用C15,以上取值还应根据环境类别等满足国家设计规范的要求。
5.2在冻土地区,建在室外的泵基础的地基,应采取防冻胀措施。
5.3基础防腐。设备基础应根据腐蚀性介质的情况采取必要的防腐措施,一般情况下,可以采取刷冷底子油或环氧煤沥青等方式,可灵活选择。
5.4基础顶面的二次浇灌层,厚度宜为30mm~50mm,材料宜采用高强无收缩二次灌浆料。当采用高强无收缩二次灌浆料时,其强度不宜低于:1天为20MPa,3天为40MPa,28天为50MPa,并具有较好的流动性。当采用细石混凝土时,其强度等级应比基础混凝土强度等级提高一级。
5.5自制地脚螺栓下端宜采用直钩型式,直钩长度不应小于地脚螺栓直径的4倍;埋置深度L不应小于地脚螺栓直径的20倍,且不应小于300mm。
5.6基础的地脚螺栓的材质除有特殊要求外,应采用未经加工的Q235-B钢。
5.7地脚螺栓预留孔底至基础底面的距离,不应小于100mm;地脚螺栓底端至预留孔底的距离,不应小于50mm。
6结论
综上所述,设备基础需要考虑多方面的因素,而最终确定一个比较合理经济的方案,此外,设备基础的设计还应考虑基础的不均匀沉降,设备振动比较大时,还应做详细的动力计算,在此不做详述,可参照相关规范进行动力设计。
参考文献:
[1]SHT3057-2007,石油化工落地式离心泵基础设计规范[S]
中图分类号[TE992] 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)111-0193-02
石油化工生产过程中会产生一定量的污水,这些污水直接排入水体中会造成污染,给人们生活和生产带来不便。石油化工污水中常含有烃类化合物、苯、酚、硫类化合物、汽油、原油等,这些污染物有的毒性很强,进入水体中会对人们的生命造成危害,因此在石油化工废水排入水体之前必须对其进行处理,直到其达到污水处理标准之后才能排入水体中。
1 石油化工污水的特点
石油化工废水是用炼油生产的副产气体以及石脑油等轻油或重油为原料进行热裂解生产乙烯、丙烯、丁烯等化工原料,进一步反应合成各种有机化学产品,构成石油化工联合企业排出的废水。
石油化工产业是我国重要工业,其生产量大,而且生产工艺较为复杂,因此生产过程中产生的废水多,并且因生产工艺的不同废水产量变化范围也很广泛;并且其废水中含有烃类化合物、苯、酚、硫类化合物、汽油、原油等污染物,所以石油化工废水中的污染物组分复杂;而且这些有机污染物有的难降解或是不能被生物降解,所以其处理难度大。
2 常规石油化工废水处理技术
2.1吸附法
郭继香等研究了利用吸附法处理石油污水中的COD。在实验过程中郭继香等利用蛭石、蛇纹石、膨润土3中吸附剂处理石油废水中的COD。在直径为30mm, 高度为600mm吸附柱上装有粒度0.26mm的100g吸附剂,控制污水流速为2mL/min,污水在吸附柱上停留时间2 h,观察这3中吸附剂对10 L(50±5)℃的中性(pH=7.0±0.5)石油污水中COD的处理效果。观察结果发现蛭石、蛇纹石、膨润土对COD的去除率分别为86.8%, 81.5%, 65.1%。孙路等研究了混凝-活性炭吸附对化工废水的深度处理,在实验过程中孙路等人对比了活性炭吸附法、混凝-活性炭吸附法深度处理化工废水中有机物的去除效果。实验结果表明在二级出水中只投加45 mg/L活性炭量时,污水的COD、硝基苯和苯胺的去除率分别为68.1%、40%和43.6%,并且对浊度的去除效果不明显。而在二级出水中利用混凝-活性炭吸附,在FeCl3与PAM的配比为7:1时,活性炭投加质量浓度为35mg/L,吸附时间40min, pH为5的条件下污水的浊度、COD、硝基苯和苯胺的去除率分别为95.2%、78.7%、66.6%和63.6%。实验结果表明了混凝-活性炭吸附法深度处理化工废水中有机物的效率强于活性炭吸附法。
2.2膜分离法
膜分离法是指利用膜两侧的压力差、浓度差或电位差使水中的离子或分子透过特定离子交换膜达到去除的效果。目前常用的膜分离法有电渗析、微滤、超滤、纳滤和反渗透。
李娜等研究了利用膜法预处理难降解石化废水,在实验过程中分别以聚合氯化铁(PFC)、聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFs)为混凝剂处理天津某石油化工厂二级氧化处理工艺出水,实验结果证明PFC对废水COD的去除效果最好。同时也做了正交试验确定了加入290mg/L Fe2+、100mg/L H202、pH=6、反应时间30min最佳条件的Fenton试剂氧化法处理废水时COD去除率为20.45%。也证明了在活性炭的最佳加人量为2000mg/L,经过膜分离技术处理后的废水的COD去除率最高,为87.78%。
2.3 Fenton氧化法
过氧化氢与亚铁离子的结合即为Fenton试剂,其中Fe2+离子主要是作为同质催化剂,而H2O2则起氧化作用。Fenton试剂具有极强的氧化能力。黄健盛等研究了利用Fenton氧化法预处理难降解高浓度化工废水,黄健盛等人认为难降解高浓度化工废水直接采用生化法处理较为困难,为了减少后续水处理系统处理难降解物质的量,采用Fenton氧化法对难降解高浓度化工废水进行预处理且非常有效。在实验过程中确定了在pH为3.5,100mL废水中加入1.6mL50%H2O2和200mgFeSO4.7 H2O反应时间为5min的最佳条件下,COD、NH3-N的平均去除率分别为59.0%和37.4%。
2.4 好氧处理和厌氧处理
生物处理法根据参与作用的微生物的需氧情况,可分为好氧法和厌氧法两大类。好氧生物处理法可分为活性污泥法和生物膜法两大类。石化废水由于浓度高,一般先用厌氧处理使大分子的有机物变成中等分子的有机物,然后再由好氧处理去除易降解的有机物。
邱立伟等研究了利用水解酸化-厌氧-缺氧-好氧法处理高浓度化工废水,在实验过程中邱立伟等人以162m3/d,进水COD高达18 000mg/L的化工废水为研究对象,经过水解酸化-厌氧-缺氧-好氧法工艺处理处理之后,出水水质 COD小于300mg/L,BOD5小于 50mg/L。
储金宇等研究了利用水解酸化-接触氧化法处理石油化工废水,在实验过程中设计了石化废水的进水水质为CODCr9 000 mg/L以上,pH 5~9,经过水解酸化-接触氧化法处理后出水水质的CODCr为 123.29mg/L; CODCr平均去除率为92.04%。实验证明了水解酸化-接触氧化工艺能够有效的降解高浓度、难降解石油化工有机废水,相对其它石油化工污水处理工艺, 水解酸化-接触氧化工艺技术先进、设计合理、CODCr去除率高、投资和运行成本较低。
3 结论
石油化工废水中的污染物成分复杂、毒性强,不易处理,在常规的处理工艺的基础上应该结合预处理工艺和深度处理工艺,这样才能彻底的去除水中难降解的、毒性强的有机物。在石油化工废水处理中多种工艺相结合的处理法是以后发展的必然趋势。
参考文献
[1]郭继香,袁存光.吸附法处理石油污水中COD的实验研究(Ⅰ)吸附剂及吸附条件的选择[J].精细化工,2000,17(9):522-525.
[2]孙路,张继义.混凝-活性炭吸附对化工废水深度处理效果的研究[J].北方环境,2010,22(1):55-58.
[3]李娜,王暄,吕晓龙.膜法处理难降解石化废水的预处理工艺研究[J].化工环保,2008,28(5):427-430.
一、石油化工企业计量发展现状及存在的问题
1.企业计量体系不统一,发展不平衡。当前我国使用的计量体系有以下三种,一种是从IS09000质量体系中引申出来的所谓的计量确认体系;第二种是国家技术监督局1995-160号文件中提出的包括质量监控,安全防护监测,环境监测,经营管理监测的计量监测体系;第三种是引自俄国,美国所提出的计量保证体系。由于我国企业采取的计量体系的不同,不一致,导致企业对计量工作的认识和态度也存在差异,也使得计量工作开展的深度存在不平衡的现象。
2.企业计量器具配置问题较多,影响计量效果。由于我国企业计量管理还不成熟,计量机构设置不合理,造成计量监测设备的配置不科学。在实际工作中,计量设备市场上型号较多,再加上采购上的缺陷影响,造成企业在选型上问题颇多,不但浪费了资金,还不能达到投入回报,影响了计量效果。
3.计量数据调整不客观,奖罚制度欠缺。由于部分企业计量部门和统计工作相关部门分开设置,造成计量部门收集、采集的数据经过多个部门的调整,评审,造成数据不够客观。同时,企业管理所采用的部分数据没有经过计量部门确认。而对这一问题,没有相应的有效的奖罚制度,也使得这一问题不能有效解决。同时也因为奖罚制度不完善,计量工作人员消极看待计量,影响到了计量工作的主动性和积极性。
二、优化计量工作的必要性
1.计量管理是企业现代化的基础。现在企业产品对于生产过程,生产工艺的监控,成品产品的检验都离不开数据的支持。数据的来源自然需要计量工作的支持,而没有精确的计量,就不会得到科学合理的数据,从而影响了产品的生产水平和管理质量。企业要想获得现代化生产,从粗放经济到集约发展过渡的愿景,计量工作,计量管理工作都将是这一愿景的基础。
2.计量管理是产品质量的保证。计量工作有其特殊性,并不能直接的提高产品质量和提高经济效益,使得计量工作容易被别人忽视。其实,计量工作是经营,降低能耗以及安全环保监测的基础,随着现在生产的现代化发展,计量数据在生产的各个环节越来越重要,产品的生产现状都在计量数据上有着明显表示。计量是控制质量的手段,质量则是计量的目的。
3.计量管理是降低成本的有效途径。现在市场竞争越来越大,降低成本成为了越来越多企业选择处理竞争和经济效益之间矛盾的有效途径之一。计量管理在科研、生产和经营活动中起着基础性作用,是企业经济核算、节约能源、成本与经营管理、技术进步的基础和必不可少的支撑条件。
三、石油化工企业计量管理优化策略
1.加强计量工作意识,健全完善计量管理机构。计量工作不只是简单的经济活动,还是对专业性和技术性要求很高的工作,计量工作的标准严格,涉及的面较大。对计量工作的认识一定要深刻、统一,计量工作是所有工作的基础和指导工作。不但要求计量工作人员要有法制意识,工作意识,同样要求相关部门,相关领导重视计量工作。同时,要合理科学的设置计量管理机构,做好机构的设置,划分好工作职责。工作人员有了较好的工作意识,再加上完善的计量管理机构,使其能为更好地提高企业的经营管理水平、保证产品质量和增加企业效益服务。
2.科学合理做好设备采购工作,优化设备检定。企业通过制定《计量器具管理规定实施细则》等对计量设备科学管理,合理的采购,防止出现采购错误和偏差。采购计量设备必须有相应的合格证,采购部门要严格对设备的技术性能等进行监测,杜绝不合格产品的使用。对采购流程要持续优化,及时发现采购瑕疵,及时优化改正。对于计量设备数据的监测应更具科学合理,加强计量设备检查,及时发现故障,严禁经验,笔误,编造数据现象的发生。计量设备应及时更新,朝着智能化方向发展,不断优化设备体系,提高测量准确度。
3.自主创新,持续优化和发展测量技术。在计量工作时,要求保证校准方法合理科学,保证校准结果的权威性。整个校准过程要求严格按照国家颁发的标准和检定规程,如果没有校准方法的计量设备的检定,要求组织专业人员编写校准方法,编制校准手册,并且很好地执行推广。数据采集时,选择现代高科技手段,网络实时数据采集并且配合人工采集,对计量数据进行监督管理。计量数据分析处理中,对数据整理、划分、分析,形成计量数据报表。总之,要求选用有效的量值传递方式,完善相应的检定规程,校准方法,提高企业的计量监测能力,有效地提高企业的测量技术。计量工作应该根据企业发展和需要不断创新优化,适应企业的发展趋势。
4.加强人员培训,优化人员整体结构。人员是企业的命脉,产品质量的核心。对计量工作人员的培训非常重要,尤其是针对最基层人员的培训至关重要。计量管理人员培训要从作风扎实和工作态度,有序,有理的工作方式去培训去管理。要求通过培训,工作人员取得石油化工企业的《计量员证》。为了从整体上优化人员结构,单纯的培训还远远不够,要求工作人员进行自我学习,针对性的去学习,并做到不定期考核,提高所有人员的整体素质。
四、结束语
现在企业计量工作存在很多缺陷,但是计量工作在企业中非常重要,对计量管理优化迫在眉睫。通过提高员工的职业道德,加强管理制度,科学有序的技术发展和合理的人员优化,帮助石油化工企业实现成本降低,提高产品质量。
中图分类号:C35文献标识码: A
引言
随着现代工业的不断发展,对于石油的需求也是日益增多,随之而来的是各类的石油化工废水,其主要来源于在石油化工产品加工的生产工艺所产生的废弃物,而且大多数的存在形式是以乳状液体。相比较其他的废水而言,由于石油化工废水中富含较多的油、有机物含量等多种类型的污染物,继而造成了石油化工废水的水质情况更为复杂,因此对于石油化工废水的处理就比较困难,一般都是采用多种不同的处理方法进行,待污染物达到了国际的排放标准之后才予以排放。所以,现在对于石油化工废水的处理依旧是一个科研热点。
一、物理法
(一)隔油
隔油是石油化工废水处理中的基础工序,石油化工废水处理的隔油一般是在专门的隔油池中进行,将废水中的污染物进行初步沉淀,不同的隔油形式会产生不尽一致的隔油效率,耿士锁通过经过研究对比,发现斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好一些。吕炳南通过试验研究及实地检验,发现将隔油池进行适当的倾斜改造,能够有效的提升隔油的效率。
(二)气浮法
气浮是利用微小气泡粘附废水中的悬浮物,由于絮凝处理后,废水中有较多的细微固体悬浮物、石化油等污染物,通过气浮的方式进一步减少这些悬浮物,深化废水处理的质量,陈卫玮在研究中发现,通过涡凹气浮系统,能够较高的提高废水中处理的程度,朱东辉等经过试验研究,认为用旋切气浮法处理炼油废水,废油的去除率更高。肖坤林等在实验研究的基础上,结合单级气浮技术和多级板式塔理论,开发出两级气浮塔处理含油废水的新工艺,实现了塔釜一次曝气、多级气浮的分离,并研究了气浮塔板的流体力学性能、布气性能及操作条件对废水处理效率的影响。
(三)吸附法
吸附是石油化工废水处理中经常使用的技术,用活性炭来吸附废水中的污染物,使废水得到初步的控制,吸附法往往与絮凝法、氧化法共同使用。但是由于活性炭容易造成二次污染,给废水处理带来一定的难度,近年来,随着材料技术的进步,越来越多的吸附材料被运用到石油化工废水处理中,季凌等用纤维活性炭对石化企炼油化工废水进行吸附实验,发现活性炭对炼油废水的处理是有一定的范围的,如对电导氯离子的去除作用就比较小,如果将活性炭与混凝联合使用,对氯氨等的去除作用就比较大,能够比较明显地增强净化效果,如果将活性炭与臭氧联合使用,能够进一步地提升废水的处理率。
二、生物法
随着生物科学技术发展的不断深入,在石油化工废水处理中,生物法有了更深层次的运用,生物处理技术一般在废水的二级处理阶段发挥重要作用,目前生物技术在废水处理中经常用到的主要以厌氧、好氧等生物原理。
(一)厌氧
厌氧生物处理技术成本较低,且处理后的生物气能够作为一种能源,对于高浓度的废水具有很强的处理能力,在此过程中,通过对厌氧生物的培养,使废水中的生物降解发酵,不同类型的处理模式需要运用厌氧形式也会有所差别,利用升流式厌氧器,不仅操作简便,对高浓度有机废水处理的效率也较高,凌文华运用升流式厌氧处理技术对废水的研究表明,升流式对废水污染物的去除效果较好,但是处理时对条件的要求较高,温度、水量等都需要控制在一定的范围内,才能更好地发挥作用。李敬美等通过研究发现,将活性污泥与生物膜相结合,能够提升氧的利用率,减少回流,降低能量消耗,能够应对高负荷的污水处理系统。
(二)好氧
好氧处理技术也是石油化工废水处理中的重要手段,在实际的运用中,好氧经常与厌氧联合使用,好氧处理的方式多样,能够根据石油化工废水的不同种类而进行灵活使用。如序批式间歇活性污泥法简单快捷,操做灵活,能够较好的运行管理,这种处理方式使用与小规模的废水处理。彭永臻等将两个连续的序批式间歇活性污泥法系统连接,在不同阶段加入不同的试剂,发现废水处理效率大大提升。
三、化学法
化学处理法是经由化学反应去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元有氧化还原、混凝、中和等;以传质作用为基础的有萃取、吸附、吹脱、汽提、离子交换以及反渗透和电渗吸等。和生物处理方法比较而言,高效率、快速,可以除去比较多的污染物。另外,还具有容易实现自动检测、设备容易操作和控制、便于回收利用等优点。化学处理法能有效地去除废水中多种有毒的污染物。
(一)污水臭氧化处理法
该法在环境保护和化工等方面应用广泛,是用臭氧作氧化剂,使用的是含低浓度臭氧的空气或氧气对废水进行净化和消毒处理的方法。这种方法主要用于水的脱色,水中铁、锰等金属离子的去除;水的消毒;去除水中酚、异味、臭味、氰等污染物质。具有反应迅速、流程简单、无二次污染的优点。
(二)污水化学沉淀处理法
这是一种传统的水处理方法,广泛用于水质处理中的软化过程、工业废水处理等,以去除重金属和氰化物。向废水中投加可溶性化学药剂,使之与其中呈离子状态的无机污染物起化学反应,生成不溶于或难溶于水的化合物沉淀析出,从而达到净化废水的目的。
(三)污水氧化处理法
氧化处理法几乎可处理一切工业废水,尤其是处理废水中难以被生物降解的有机物。利用强氧化剂氧化分解废水中污染物,如酚、氰化物、绝大部分农药、杀虫剂以及引起色度、臭味的物质等。强氧化剂能将废水中的这些污染物逐步降解成为简单的无机物,也能把溶解于水中的污染物氧化为不溶于水而易于从水中分离出来的物质。
(四)絮凝
絮凝是石油化工废水处理的重要工序,将絮凝剂融入水中,以破坏水中胶体颗粒的稳态,使絮状物质从水中脱离,可以去除炼油废水中的有机污染物、藻类及浮游生物等,絮凝通常是石油化工废水处理的基础,随着生物科技的进步,具有生化优点的絮凝剂更进一步地提高了废水处理的效率,尹华等学者探索了自制生物絮凝剂(JMBF-25)处理石油化工的效果,发现絮凝剂不仅成本较小,而且对改善污泥的沉降性能有较好的作用,不过,絮凝剂的使用需适量才能达到最佳效果,如果使用过量反而会使絮凝效果恶化。
结束语
石油化工产业的发展,虽然为我国的经济做了巨大的贡献,但也需要对石油化工的废水处理引起高度重视,以此来促进我国的石油化工得到绿色、可持续的发展。
参考文献:
[1]张超,李本高.石油化工污水处理技术的现状与发展趋势[J].工业用水与废水,2011,04:6-11+26.
[2]刘立军,卜岩,侯娜,马艳秋.加氢处理技术的现状与发展趋势[J].当代化工,2011,09:943-946.
中图分类号:F407.22 文献标识码:A 文章编号:
前言
在高速的社会经济发展中,我国的石油化工产业有着长足的进步,在化工、石化装置中,罐区起着承上启下的作用。按用途分类,罐区可分为原料罐区、中间原料罐区和成品罐区。比较典型的完整罐区主要由罐组、装卸区、辅助生产区和安全消防设施组成。在设计储运系统罐区管道配管时,要同时考虑它的经济合理性、整齐美观性,还要满足管道的应力计算要求与管架的设计要求。在解决了这些问题后,就能保证管道的经济实用和安全可靠。
1、储罐布置及罐区配管
储罐的布置,对于石化企业应符合《石油化工企业设计防火规范》(GB50160- 92,1999 年版)的规定;对于非石化企业,当一个储罐区甲、乙类液体总储量小于5000 m3 时或丙类液体总储量小于25000m3 时应符合《建筑设计防火规范》(GB50016- 2006)的规定;当总储量超过前项规定时,也应以依据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160- 92,1999 年版) 的规定进行布置设计;对于石油库内储罐区设计应符合《石油库设计规范》(GB50074- 2002)的规定。规范规定储罐应成组布置。
1.1 火灾危险性分类
按照GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》,对储罐介质进行火灾危险性分类,如表1。
1. 2 储罐的布置
1.2.1 防火间距
储罐的布置应该符合《石油化工企业设计防火规范》的规定。储罐应成组布置。根据介质的不同,分为可燃液体的地上储罐,液化烃、可燃气体、助燃气体的地上储罐2 类。储罐的布置应满足条款对相应介质的防火间距要求,如表2 所示。
1. 2. 2 防火堤的布置
防火堤的有效容积应满足《石油化工企业设计防火规范》的规定。防火堤有效容积的计算参照GB50351-2005《储罐区防火堤设计规范》相关公式,见公式( 1) 。
V = AHj - ( V1 + V2 + V3 + V4) ( 1)
式中: V———防火堤有效容积,m3 ;
A———由防火堤中心线围成的水平投影面积,m2;
Hj———设计液面高度,m;
V1———防火堤内设计液面高度内的一个最大油罐的基础体积,m3 ;
V2———防火堤内除一个最大油罐以外的其他油罐在防火堤设计液面高度内的液体体积和油罐基础体积之和,m3 ;
V3———防火堤中心线以内设计液面高度内的防火堤体积和内培土体积之和,m3 ;
V4———防火堤内设计液面高度内的隔堤、配管、设备及其他构筑物体积之和,m3。
1. 3 储罐管口的布置
常压立式储罐下部人孔宜在斜梯下面; 顶部人孔宜与下部人孔成180°方向布置,并位于顶平台附近。高度较高的侧向人孔,其方位应便于从斜梯接近人孔。球形储罐顶、底各有1 个人孔,其方位根据平台上的配管协调布置。常压立式储罐浮子式液位指示计接口应布置在顶部人孔附近。如需设置液位控制器、液位报警器或非浮子式液位计时,为减少设备上开口,宜设置液位计联箱管。与联箱管连接的设备接口,应布置在远离物料进出口处,且位于平台和梯子能接近处,以便于仪表的安装和维修。立式储槽的底部设带集液槽的排液管时,应在基础上预留沟槽。排液口的方位应靠排液总管一侧。液化石油气储罐底部接管最低点距地坪的距离应有利于空气流动。
1. 4 储罐区的配管
进入罐区范围内的所有管道宜集中布置。采用管墩敷设时,墩顶高出地面不宜小于300 mm,管墩的间距按管径最小的管道允许跨距进行设置,并使通往各罐的支管相互交叉最少。在管带适当的位置设置跨桥,桥底面最低处距管顶( 或保温层顶面) 不小于80 mm。各物料总管在进出界区处均应设切断阀和插板,并应在防火堤外易接近处集中设置。储罐上需要经常操作的阀门也应相对集中布置。与储罐接口连接的工艺物料管道上的切断阀应尽量靠近储罐布置。在罐区防火堤外两列管廊成T 形布置时,宜采用不同标高。管廊上多根管道的Π形膨胀弯管通常应集中布置,以便设置管架。针对特殊的介质还有特别的规定,如液化石油气储罐气相返回管道不得形成下凹的袋形,以免造成U 形液封; 当液化石油气储罐顶部安全阀出口允许直接排往大气时,排放口应垂直向上,并在排放管低点设置放净口,用管道引至收集槽或安全地点。对于重组分的气体应该排入密闭系统或火炬。
2、泵的布置及配管
2. 1 泵的布置
泵机组的布置应符合下列要求:宜单排布置,泵机组较多时亦可双排布置:成排布置的机组宜按泵端基础边线取齐;相邻泵机组(或泵基础)的净距不应小于0.8m;泵机组或泵基础与泵房侧墙或泵棚侧柱的净距不宜小于1.5m:泵机组单排布置时泵房或泵棚内的主要通道根据用户操作及检修习惯可设在动力端或泵端,端面宽度不宜小于2m;泵机组双排布置时两排泵机组或泵基础的净距不宜小于2m。泵的布置方式有3 种: 露天布置、半露天布置和室内布置。
2. 1. 1 露天布置
在管廊上方无空冷器时,泵布置在管廊内侧,泵出口中心线对齐,距管廊柱中心线0. 6 m。在管廊上方有空冷器时,如泵的操作温度为340 ℃以下,则泵布置在管廊外侧,泵出口中心线对齐,伸出管廊距柱中心线0. 6 m,泵的驱动机在管廊内侧; 如泵的操作温度等于或高于340 ℃,则泵布置在管廊外侧,泵出口中心线对齐,距管廊柱中心线3 m,泵的驱动机也在管廊外侧。
2. 1. 2 半露天布置
这种方式适用于多雨地区。一般在管廊下方布置泵,在上方管道上部设顶棚。可根据与泵相关的设备布置要求,将泵布置成单排、双排或多排。
2. 1. 3 室内布置
在寒冷或多风沙地区或根据工艺要求,泵布置在室内。泵房、泵棚和露天泵站地面高出周围地坪不小于200 mm,泵的基础不应低于100 mm。
2. 2 泵的配管
管道布置不得影响起重机的运行,它包括以下几方面: 吊有重物行走时,不受管道的阻碍; 输送腐蚀性介质的管道,不应布置在泵和电机上方; 应留有检修、拆卸泵所需要的空间; 泵进出口管线距地面净空高度不小于200 mm,架空线不小于2. 2 m; 多台并列布置的泵的进出口阀门,尽量采用相同的安装高度; 当进出口阀门安装在立管上时,阀门安装高度宜为1. 2m,手轮方位应便于操作。在考虑管道柔性时,应注意备用管道温度不同的工况。在任何工况下,管道柔性均应满足要求。泵口承受的反力必须在允许范围内。输送高温或低温介质时,泵的管道布置要经应力分析,并在热应力允许范围内,管道布置形状尽量简单。设计时应考虑到,不需要设临时支架即可进行泵的维修。泵的水平吸入管或泵前管道弯头处( 垂直时) 应设可调支架。泵出口的第1 个弯头处或弯头附近宜设吊架或弹簧支架。当操作温度高于120℃或附加于垂直的泵口上的管道荷载超过泵的允许荷载时,宜设弹簧吊架。在缺乏制造厂提供的数据时,离心泵接管管口上的允许最大荷载应符合API610 的规定
结束语
中图分类号:C35 文献标识码: A
前言
石油化工属于基础性产业,主要为工农业以及人们日常生活提供配套和服务,它在国民经济中占有举足轻重的地位,近年来,我国石油化工产业结构升级步伐正在加快,节能减排取得了一定的成效,但是对水资源的消耗和污染仍很严重,在我国水资源日益紧张以及国民环保意识日益增强的大背景下,石油化工污水的处理越来越受到人们的关注。
一、石油化工污水的水质特点以及处理工艺
石油化工是以石油为原料,通过分馏、精炼、合成、重整、裂解等工艺,对一系列有机物进行加工处理的过程,整个过程对水资源的消耗量比较大,产出的污水量也比较大,这些污水中含有大量的硫、氰、酚等污染物。由于石油化工生产的石油产品和石化产品种类繁多,排放出的污水也就含有很多与其相关联的污染物,如杂环化合物、芳香胺类化合物、多环芳香胺类化合物等,这些污染物导致污水水质中污染物的性质以及含量发生变化,在一定程度上增加了石油污水处理设备承担的负荷。石油化工在起初的一段时期内,由于人们缺乏节水意识,在生产过程中采用的都是新鲜水,随着石油化工生产工艺的不断发展以及人们节水意识的提高,石油化工企业开始注重对水资源的循环利用,部分污水也成为了生产工艺的进水。近年来,污水处理技术得到了进一步的发展,人们对石油化工污水的水质有了更清楚的认识,开始根据污水水质的不同情况对其进行分别处理,
以提高水资源的利用率。
二、石油化工污水处理的问题
2.1污水中的含硫量增多
在石油的整体含量中,含硫和高硫原油的比重在不断上升,再加上石油价格的上调,高硫原油和低硫原油的价格差别在不断加大。我国石化企业在进口原油的过程中,低硫的原油的引进量明显减少,含有硫和高硫原油的比例在逐渐增大。根据相关调查发现,含硫的污水一般的来源是常压塔顶油水分离罐以及焦化分馏塔顶油水分离罐等。假如原油的质量变差,那么石油化工厂企业排除的污水量也会增加,水质恶化的速度加快。因此,污水中的含硫量在不断增多,且污水的水质不断恶化。
2.2 污水的成分更加复杂
由于全球范围内原油的质量在持续降低,原油中杂质出现的趋势更加明显。在这种国际市场的环境下,我国国内很多企业都在加工劣质原油,整体拉低了原油的质量。另外,因为水资源紧张的问题,我国很多石油化工企业都更加重视生产过程中水资源的循环使用的问题,新鲜水变成为污水一般都要经历很多个流
程。石油化工企业需要增加更多的生产装置才能在达到水资源循环使用的目的,所以也就使 得污水的成分更加复杂化。
2.3污水的深度利用和回收
由于世界范围内对于水污染问题的重视,我国对于污水排放的标准也提高了,那么石油化工企业也需要进行更加深度的污水处理才能符合要求。再加上我国大部分的石油化工企业处于水资源紧缺的地区,那么污水处理的问题已经不仅是简单的污水处理,而应该是寻求更加深度的回收方法,将污水作为是其他生产
的原料。
三、石油化工污水处理技术的发展趋势
3.1处理含硫的污水
由于我国石油化工企业排放的污水中的含硫量在不断增多,所以石油化工污水处理技术在未来的发展中应该要解决污水中含硫量过多的问题。我国国内的对于含硫污水的处理方法主要包括氧化法、碱吸收法等。但是在石油化工企业中较为普遍使用的是氧化法和气提法,这种方法能够去除大部分污水中的硫。另外,我国还发明出了新的物理除硫的方法,为湿式空气氧化法以及催化湿式氧气法等,这些物理方法不但能够给将污水中硫的成分进行充分的氧化处理,还能去除臭味,具有更加积极的推广意义。
3.2处理有机污水
石油化工的污水中含有一定量的有机物质,其中含有毒性的程度不一样,对于环境产生不同程度上的伤害。因此,处理有机污水将会成为石油化工污水处理中将来的发展趋势。其中,厌氧-好氧的组合工艺属于比较重要的处理方法之一,厌氧的处理方式非常适合较高浓度的有机污水的处理,具有很大的优势。在厌氧的情况下,不但可以取得能耗低的效果,还能将能量进行回收,还会产生较低的污泥量。此外,石油企业也正在关注石油化工污水深度处理与回用的问题,我国的中石油和中石化就在各地开展了污水回用工程的相关试验,石油化工污水外排水水质是污水回用的关键,因此,试验的重点也基于此,目前,正在积极开发超滤和反渗透深度处理石油化工污水及回用技术,这主要是借鉴了发达国家的成功的经验。
3.3生物处理方面
生物强化技术主要是以现代微生物培养技术为基础,并主要针对好氧污水处理,通过活性强的微生物进行具有针对性的强化,然后将部分浓度、毒性较高的废水进行处理,不仅能够降低企业污水处理成本,而且操作简便,效果明显。目前,天津大港石油化工公司,针对废水处理就采取的这种方式。MBR技术是将生物技术与膜分离技术有机结合的高效污水处理技术,主要是将废水中的所有微生物分离,并保留在反应器中,从而使出水达到使用标准,相比较而言,是一项值得推广的技术。例如:我国大型油田胜利油田,在处理污水过程中,融合了MBR技术,促使水质达到标准。
3.4生物与物理相结合
电-生物耦合技术主要是指通过电催化污水中一些难以降解的物质,例如:硝基苯类等,将其转化为可降解的物质,最终将杂质去除干净。通过实验结果表明,通过这种技术,能够在短时间内达到水质净化标准,确保出水不影响生态环境。化学生物降解,这种技术在造纸厂的污水处理中得到普及,并取得不错的效果。因此,可以在石油化工污水处理中得到应用,其主要是通过相关技术还原活性物,并降解污水中的可降解物质,最后对污水进行脱色处理,进而实现污水处理目标。
3.5超声-电化学联用
超声波具有空化特性,不仅可以确保电极活性稳定,而且还能够协同电催化过程,加快污水中杂质反应速度,另外,超声波还能够将有机物与水充分融合,从而提高反应器的处理能力。超声波技术只要通过利用电能处理污水。
3.6物理化学方面
通过对我国石油开采现状的调查研究可知,我国原油含水量较高,且其中又包括一部分污水,杂质含量高,采用传统的污水处理方法已经无法满足当今石油企业的发展需求。目前,高分子絮凝剂作为一种有效的处理技术,受到化工企业的青睐,并在污水处理方面取得了显著的成效。这种污水处理方法,不仅能够满足三次采油的污水处理需要,而且还能够有效的防止强酸以及强碱对生态环境的破坏,并在一定程度上降低了企业生产成本,提高了企业经济效益。除此之外,高分子絮凝剂制作原料种类多,具有环保、经济等特性,例如:玉米淀粉等。近年来,高分子絮凝剂普遍应用于石油化工企业,利用此种方法对油田污水进行处理,能够有效地分离水、油,效果显著。
结语:
综上所述,鉴于石油化工污水含硫量的增加以及水质的复杂化,对其进行深度处理和再利用就成为了石油化工企业污水处理技术解决的关键性内容,从石油化工企业整体发展趋势和效益来看,石油化工企业污水处理技术应注重开展污水资源化,从而提高水资源的利用效率。
中图分类号:D922文献标识码: A
一、前言
实现可持续发展,开展资源有效利用是国家政策的要求,所以,任何企业应当严格要求自己。在石油化工这方面,污染是非常严重的,所以更应该去实现绿色发展,因此,在污水处理这方面加大了研究力度。
二、石油化工废水的特点
1、废水处理难度大
石油化工废水中的主要污染物,一般可概括为烃类、烃类化合物及可溶性有机和无机组分。其中可溶性无机组分主要是硫化氢、氨化合物及微量重金属;可溶解的有机组分,大多数能被生物降解,也有少部分难以被生物降解或不能被生物降解,如原油、汽油、丙烯等。
随着油田开采期的延长,尤其是油田开发的中后期,原油含水虽越来越高,但无水开采期则越来越短,目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%,有的甚至达到90%,每年采油废水的产生量约为4.1亿t,成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体济解物质和悬浮固体等组成。含油废水中的浮油是以一个连续相的形式浮于水而,这类污染物一般可通过机械或物理的方法去除。油品在水中的溶解度非常低,通常只有毫克每升。去除水中的溶解油需要根据其化学性质决定其处理方法。
2、废水中污染物组分复杂
石油炼制、石油化工、石油化纤、化肥及合成橡胶生产过程中产生的废水,除含有油、硫、酚、知脐),COD,氨氮、SS 酸、碱、盐等外,还含有各种有机物及有机化学产品,如醉、醚、酮、醛、烃类、有机酸、油剂、高分子聚合物(聚酷、纤维、塑料、橡胶)和无机物等。当生产不正常或开停工及检修刻间,排放的废水中的污染物含量变化范围更大,往往造成冲击性负荷。
三、石油化工废水处理技术
1、物理处理方法
(一)吸附。由于固体物质具有表面多空的特殊构造,而这些密布的空洞能够吸附废水中所含的污染物,从而达到去除杂质、净化水质的目的。在日常生活中我们就已经用到用活性炭除污,而活性炭也是处理石油化工废水常用的吸附剂,在实际操作中,常常结合絮凝、臭氧氧化等技术配合使用。活性炭等一些吸附物质可以去除废水中的臭味和色度,但是我们之前就已经说到,这种方法的成本相对较高,而且容易出现污染转移,造成二度污染。
(二)隔油。在进行生物处理之前,我们一般会先对石油化工废水进行隔油处理,这是因为好氧生物在活性污泥颗粒或生物膜的阻隔下会影响其活性,因为石油废水中存在大量的油污,这些油污会降低生物处理方法的效果。利用隔油法处理废水的时候,一把是在隔油池进行,在隔油池中,还可以对废水中较大的颗粒物进行初步沉淀,是隔油池兼具除沉池的功能,达到一池多用的效果。
(三)气浮。对于水中微小的颗粒和石化油等的悬浮物,利用高度分散的微小气泡作为载体达到吸附的目的,这些气泡又会不断上浮直至升到水面上,这时就完成了分离的目的。在石化工厂的实际操作之中,对于这一步的处理,一般是在经过隔油,对较大颗粒沉淀之后再进行,这样做可以达到节约成本的目的。
(四)离心。水和油具有不同的物理性能,水的密度是1.0×10^3kg/m^3,而油的密度是0.89g/cm^3-0.93g/cm^3,而离心法就是用离心机根据水和油的不同密度以达到分离水油的目的。但是离心机的构造比较复杂,操作比较困难,所以在国内的石油化工企业没有得到普遍的使用。
(五)高压电场法。为了使石油化工废水达到分层的目的,我们还可以使用高压电场的方法进行。油粒在电场的作用下回产生排斥和分离,在这种条件下,我们可以使一些小的油粒聚合起来,形成较大的油粒,从而浮出水面,以达到分离的目的。
2、化学处理方法
(一)絮凝。絮凝是石油化工废水处理的重要过程之一,为了破坏待处理废水中胶体颗粒的稳定形态,我们向水中加入絮凝剂,这会迫使废水中的胶体发生作用形成絮状物质。通过絮凝的步骤,可以处理废水中的色度、浊度等问题,还可以分离水中的藻类生物和浮游生物等。
(二)氧化处理方法。氧化处理方法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法。在企业处理废水的过程中,需要根据不同类型的废水选择不同的氧化处理手段,才能高效的完成废水处理作业。
(三)臭氧氧化处理方法。在实际运用臭氧处理方法的时候一般是和活性炭等吸附方法相配合使用,使有机物得氧后发生氧化作用,在此同时,臭氧会逐步分解为氧气,提供给活性炭以充氧环境,便于其活力再生。活性炭表面的微生物得到氧气之后,会加速其降解吸附有机物的能力,使之处理废水杂质的速率提高。运用臭氧氧化的处理方法能方便快捷的去除有机物,同时增强活性炭的脱色能力。
3、生物处理方法
(一)厌氧处理。在石油废水中具有可生化性差、COD偏高的特点,为了方便运用之后步骤手段的进一步处理,我们须先对其进行厌氧处理。经过这一步骤的处理之后,可以减少废水所含的污泥量,可以降低处理的成本,而且这个方法操作起来十分简便。但是这种方法的稳定性不高、所用时间较长。
(二)好氧处理。对于好氧处理,有多种具体的处理方式,但是这种方法一般不会单独使用,常见的一般是与厌氧处理的方法相结合使用。
(三)活性污泥处理方法。由于微生物在氧气充足的条件下可以大量繁殖,根据这个性质,我们可以在废水中注入大量的氧气,提供给好氧生物耐以生存的舒适条件,从而形成污泥状的凝结物质。这些物质具有强大的吸附功能,能吸附石油废水中大量的有机物并进行分解。
(四)生物滤池处理方法。这是在生物滤池中进行的一种处理废水的手段,在生物滤池中,存在大量的具有微生物附着的固体滤料,这些固体滤料能吸附、破坏石油废水里的有机物,最后将它们分解掉。
4、加强水环境保护的相关措施
(一)着力加强城市生活污水和工业废水治理的强度,确保废水资源得到有效的利用。虽然近年来我国很多大城市都在已经十分注重城市污水和工业废水的处理,也建设了一些水处理设施,但是专业化、综合化的大型污水处理厂还相对缺乏,然而其对污水的处理和水环境保护和改善都具有十分重要的意义,但污水处理设施的缺乏与人类污水的排放量形成了强烈的对比,现有的污水处理设施已经远远不能满足城市污水处理的需要,因而要加大污水处理力度的根本前提就是有更多专业化的污水处理设施作为基本的保障,但应尽可能的减少污水的产生和排放,例如与建设单位沟通,在建筑工程建设时设立中水系统、污水处理系统等,从源头治理污水的产生的同时提高了水资源的利用效率。因而作为环保人员在注重废水处理的同时还要引导公众一道参与到废水治理工作中来,为提高水环境保护水平奠定坚实的基础。
(二)着力提高全员的生态环保意识,为水环境保护注入强劲的动力水环境的保护需要动员全社会参与,因而作为环保人员必须加大力度宣传力度,让广大公众意识到保护水环境的重要意义,使其在具备紧迫感的同时将水资源保护工作化到实际行动中来,并联合教育、宣传、工商等部门加大水资源保护宣传力度,形成良好的宣传体系,并深入社区、企业等进行调研和现场实地演讲,设立环保义务监督宣传员,并充分利用现代网络媒体,加强对水资源的宣传,及时公开各种水资源污染事故和处理进度,确保各项环保工作在广大人民群众的大力支持下阳光进行。
四、结束语
大自然给予的资源是有限的,所以,我们要懂得珍惜。石油化工废水的处理也是一种资源的珍惜方式,对废水进行处理,实现水资源的合理利用,实现可持续发展,这不仅对石油化工企业有利,更是对人类有利。
参考文献:
[1]石岩. 废水处理与水环境保护探析. 城市建设理论研究. 2014年4月,第11期,78-80页
随着我国经济水平的飞速发展下,石油化工在国民经济水平中起到了重要的作用,对我国现代化的发展带来直接的影响。由于石油化工自身所消耗的能量就很大,尤其是在我国,石油化工企业大多数都建立在较为干旱的地区,出现供不应求的情况对石油化工的发展带来直接的影响。除此之外,因为我国国民经济水平的快速发展下,致使石油价格出现了大幅度的提高,企业规模日益增加,进而致使石油化工中存在的污水质量出现较多的不明物体,在这种形势下,人们环保理念逐渐提高。
1 石油化工污水
1.1 水质特点
由于石油作为石油化工中经常使用到的材料,对其进行合成、裂解等一系列环节作为石油化工的重要流程。由于石油化工在加工中会损耗大量的时间,装置也较多并且污水量较大等情况,这些污水中都会存在许多的硫、氨氮等物质。除此之外,因为生产批次的不同,污水中可能还会存在某些污染物,比如芳香胺类的有关化合物,进而使污水质量变得更加的繁琐,还包含诸多有害物质。与此同时,石油化工企业在实际生产中依然会致使相应的水体发生改变,加剧了污水处理技术的困难性。
1.2 污水的流程及处理工艺
石油企业发展初期,由于人们对节水意识的缺乏,从而导致大量的水资源被浪费及污染。随着处理工艺的不断发展,人们逐渐发现,不同的生产工艺在对水质的要求及处理技术上有所不同,研究人们按照水质不同的污染程度对其进行了总结,认为可将生产工艺集合在一起进行处理更加有效。工作人员为了提高水资源的利用率达到可持续目标,在对化工污水进行处理后,将其直接作为另一些工艺过程中的进水,从而提高水资源的利用率,但使用这种办法还是会产生一定的污水。
2 处理技术当前面临的问题
2.1 水质更加复杂
首先,目前世界范围内相继出现石油变重、品质下降、杂质等现象,在我国每年高稠、重质原油的产量不断上升,从而使得对原油加强深加工的能力就显得尤为重要,再次,随着各种因素的影响使得石油化工企业越来越侧重对炼化一体化的发展,核心产业越来越趋向精细化工,从而延长企业的产业链,提高企业经济效益。最后,由于水资源的日趋紧张,越来越多的企业重视如何在生产过程中对水资源进行循环使用。正是由于这三者的变化使得石油化工产品在生产过程及生产装置中增加了操作步骤,从而导致化工污水中增加了污染物种。
2.2 污水中的含硫量不断增加
当前,随着质量变重及其含有硫物质的数量日益增加的基础上,对石油化工企业的发展产生了一定的制约性,因为油价大幅度的提升,致使高低硫石油产生较大的差异性,然而低硫原油量逐渐的降低,含有硫物质的数量不断提升。一般情况下,含硫污水主要来源于以下几点:第一,洗水进行催化裂化;第二是焦化分馏。
因为已有品质随着时间的流逝逐渐变差,进而致使相关企业出现了较大的污水量,并且对水体情况带来不利影响。依据相关报道发现,我国诸多企业在对含硫的石油完成加工以后,就将污水量出现的概率提升,还将相应的舛燃右蕴岣撸进而对生态环境带来危害。
2.3 对污水进行深度处理及回用
因为水质具体一定的繁琐性,以往的处理手段不能紧跟时代的发展,所以相关人员一定要对深度处理符合相应的要求。除此之外,依据我国石油化工企业的具体现状来看,诸多企业出现了供不应求的情况,致使企业出现了相应的危机。
出于对污染水质进行深度处理的必要性及水资源日趋紧张的考虑,必须要求石油化工企业实施将污水作为原料,充分利用水资源的措施,实现石油化工污水的治理思路和技术由处理工艺向生产工艺进行转变。
3 解决的措施
3.1 对含硫污水的处理
目标世界范围内对含硫污水进行处理的可以采用的方法有沉淀法、氧化法及汽提法等。常用的为氧化法及汽提法,这两种方法都具有较高的硫去除率。在运用氧化法的处理过程中,可运用醌类化合物、铜、钴等物质作为催化剂,通过对空气中氧的利用从而形成硫酸盐。
在汽提法的处理过程中可分为单塔及双塔两种类型,单塔的气压汽提塔适用于氨含量较低的污水中,分为无侧线及有侧线抽出两种类型,前者可用于含硫化氢和氨较低的污水中,并且在水中允许氨的存在但严禁含有硫化氢,因为氨不会影响对污水中生物的处理。双塔低压的流程与加压流程基本相似,目前国外普遍使用双塔蒸汽的汽提法。
随着我国污水处理技术的日益完善下,呈现出了诸多高级的氧化手段,例如湿式空气氧化法,该方式不仅可以将水中含有的硫物质去除干净,而且还能够在某种程度上将污染物质可升华性能加以提升,并且采取恰当的手段进行处理,因此在相关领域慢慢得到认可。
3.2 对污水中浓度高的物质进行处理
石油化工的污水中根据毒性及可生化性可分为四种类型:一是没有毒性、可生化性良好的物质;二是没有毒性,可生化性较差的物质;三是有毒性,但可以用微生物进行降解的低浓度物质、对微生物能够有抑制作用的高浓度物质;四是有毒性,但在低浓度时可对微生物具有抑制作用的物质。由石油化工污水中的物质类型、可生化性及浓度,继而选择出厌氧好氧工艺流程或是采用高级氧化生化工艺流程的处理方法将是未来石油化工企业的发展趋势,下面对厌氧好氧工艺流程进行一下简单的介绍。
对于厌氧来说,在浓度较高的污水中较为适合。而好氧通常对浓度低的污水较为适用的。从生化过程所产生的氧气量来讲,厌氧和好氧都能够在一定程度上使用到污水治理中,然而好氧可以起到节约资金的作用。然而,相关人员在应用厌氧的过程中,不但可以起到节能的作用,而且还能够实现再次利用,并减少污泥量出现的概率,这种现象较好的表明相关人员可以使用厌氧,然而在具体操作中只采取厌氧是不够的,即使存在较高的工作水平,但是没有将污水中的物质彻底的清除,所以就需要结合一起使用。
结束语
总而言之,因为石油化工污水中所含有的成分具有一定的繁琐性,并且污染物难以通过简答的方式进行处理,久而久之就会对环境带来一定的污染。依据相关调查可知,相关人员可以在具体实践中利用厌氧好氧进行组合亦或是将高级氧化组合加以利用,进而可以达到预期的目的。
参考文献
[1]王晓阳.石油化工企业含油污水处理及回用水处理工艺设计[J].工业用水与废水,2010(04).
前言
目前,面对着我国石油化工企业不断发展以及产生的环境问题日趋严峻的深刻现实,污水处理已经受到越来越多的重视。事实上,就污水处理而言,其具体处理起来却并非易事,因为化工污水有着排放量大、污染物成分复杂等特点,这给实际的污水处理工作带来极大的困扰,为此,如何在正视其特点的同时,加快相关技术的研发,显得极为迫切。当然,随后提出的石油化工污水处理技术,通过相关工艺,在一定程度上有效对对污水中的有害物质进行了过滤和分解,但就过滤与分解这一过程来说,其又因为受到来自多方面因素的影响而遇到瓶颈。这时,也就意味着我们需要加强对其技术的理解和认识,并在此基础上进一步推动其技术发展与革新。
一、石油化工污水的特性分析
我们知道,石油化工,作为一种对石油产品进行加工和处理的工作,其在实际的加工活动之后,也就必然会因为加工技术的局限以及石油自身的特性而产出大量的污水。而就这些污水而言,其依据着不同的石油化工产品而表现为不同的类型,但综合的来说,其都表现出一些特点:一方面,由于石油是石油化工生产的主要原料,而石油化工所要做的,便是对其进行精炼、重整、合成以及裂解。而就这几个生产环节而言,其耗时长、装置多而且有着很大的排放量,而且在这些排放的污水中,实际上包含着大量的硫、氛化合物。另一方面,因为其生产的产品类型较多,这也就必然决定了污水中所包含的污水杂质类型也较多,例如芳香胺类等,其还掺有大量的有毒物质。此外,加上石油化工企业经常会发生生产波动,这样一来,就明显的增加了污水中污染物含量及性质的复杂度。这两方面因素一同作用,使得相应的污水处理压力明显加大。
二、石油化工污水处理技术的实际运用
事实上,鉴于石油化工污水有着那样难以处理的性质,相应的污水处理技术相应被提出,大量的实验以及处理工艺相应被落实开来。在对石油化工污水进行处理的初期,石油化工相关企业并没有意识到节水的重要性,而只是简单地将各种污水排入同一个污水处理设施装置中进行处理,处理效果并不是很好。到了中期,其突破性地将新鲜水与污水按比例进行混合,进一步提升了水处理的效果。再到后来,由于发现不同的污水水质也存在着很大的不同点,而且并不能简单地进行处理,他们逐渐开始按照不同的水质进行分别处理,并严格按照隔油、气浮、生物处理以及后处理这四个处理工艺流程,并对处理过程中生成的底泥或污泥进行浓缩、脱水,并最终焚烧。
当然,就之上的几个工艺流程而言,其具体处理起却并非易事,相反的,其需要可靠的处理技术的广泛运用来充当有力支撑。总的来说,其主要包括有膜分离、吸附、离心以及各类化学处理技术和生物处理技术:
1、膜分离
炼油废水最常用的方法是先经预处理,而后进行生化或物化处理以达到排放标准,但要实现回用的目的,则需要用膜技术进行高级处理。膜生物反应器是以酶、微生物或动植物细胞为催化剂,进行化学反应或生物转化,同时凭借超滤分离膜不断的分离出反应产物,并截留催化剂进行连续反应的装置。它的出现克服了传统活性污泥法本身的一些不可避免的弊病,同时具有膜分离占地少、高效和操作方便的优点。
2、吸附
纤维活性炭(ACF)是一种新型吸附材料,对浊度、硫化物、挥发酚、石油类等有良好的去除效果,具有吸附容量大,吸附速度快,解析快的优点:ACF使用寿命长,可望替代粒状碳用于炼油废水的处理,而且可以回收排放水用作循环水的补充水。
3、其他化学处理技术
活性污泥法。这种方法是指,为了能让好氧微生物在依附在固体载体上的微生物能够分解破坏和吸附掉废水里面的有机物被。生物处理法在后来又经过了很大的发展,可以运用很多种方法进行生物的污水处理。例如,多效蒸发废水回用技术、高级氧化技术等,这些方法都是在原油的基础上,通过努力,对生物技术进行简化、优化、发展。
4、其他生物处理技术
絮凝。一般情况下,如果要对有机污染物、浮游生物、油化化工废水里的藻类、色度以及浊度等污染成分进行处理的话就可以用这种方法。氧化法一般包括:光催化氧化、湿式氧化、臭氧氧化等。光催化氧化法能够将氧气等氧化剂、辐射和双氧水可以有效的结合起来,就可以达到污水处理的目的。
三、石油化工污水处理技术未来发展
事实上,就石油化工污水处理技而言,其在实际额化工污水处理中已经起到了很好的效果,但是随着石油化工行业的不断发展以及污水问题不断复杂化的深刻现实,石油化工污水处理必将会更加全面地将各个因素考虑进来,从而实现自身的革新。但当然,如今处理设备、人员以及各个处理环节的改善已经充分说明了这一点。实际应用中,在隔油-气浮-生化处理的基础上,引入厌氧处理技术或高级氧化技术,结合膜分离等深度处理措施,研究高效、经济、节能的处理技术,系统开发组合工艺,是石油化工污水处理技术研究的主要内容和发展方向。
1、推行清洁生产
依照循环经济的理念,广泛开展清洁生产,从源头和生产过程中控制和削减污染物的产生。
2、强化末端治理
在积极推行清洁生产和污水资源化措施后,对无回用价值的污水,采用经济高效的处理技术,进行有效的末端治理,做到达标排放。
3、开展污水资源化
积极寻找新鲜水替代水源及回用技术开发,开展将污染较轻的水、外排水、以及城市污水厂的二级出水回用工作,提高水资源重复利用率。
结语
一、引言
新技术革命自上世纪八十年代中期延续至今,石油产业也正在向纵深发展。新概念、新工艺、新理论也层出不穷。油品的储运作为一门综合性较高的工程科学,是在石油化工企业中一个必不可缺的重要环节。提高石油化工油品储运自动化的技术、管理水平,对石油化工企业来说,可以减少损耗、增加效益、降低成本。民用油品的储运和军用油品的储运,矿场石油的储运和炼油厂油品的储运,尽管在基本理论上它们是大体相同的,但是在技术措施和设备上各有各的特点。同时液态介质的存储、核算、计量和管理上的工作都是油品储运业务中的重点组成部分,这就能证明提高油品储运自动化和管理水平对石油化工企业有着不可或缺的重要意义和作用。
二、PIG 扫线原理及原则流程
所谓的PIG扫线,就是通过压缩惰性气体获得动力,推动紧密充填在管道中的弹性海绵柱,使其以一定的速度前进来实现一次性清管/置换的技术。
PIG扫线原则流程及操作程序:
(1)PIG装置的设计
PIG装置是用作于发射/接收PIG芯而设置的,它的使用压力等级和直径等均与其他工艺管道是完全相同的,强度的计算及补强可取等径三通公式:
St0= PDw/(2[σ]tφ+P);
St0:主管段理论计算壁厚mm;
φ:强度削弱系数,对于单筋、蝶式等局部补强的PIG装置,φ=0.9;
[σ]t:基本许用应力MPa;
P:设计压力MPa;
Dw:主管外径mm;
本公式之适用于以无缝钢管焊制的PIG装置,并且主管外径≤660mm,支管内径和主管内径之比≥0.8,主管外径和内径之比≥1.05且≤1.5。
为了防止PIG芯到达末端后发生扭曲进入支管,在设计时应沿三通的焊缝内侧适当增设栅条。
设计氮气管与主管道管径之比在1:4、1:5之间为宜,这样是为了控制PIG芯的运动速度,目的在于延长PIG芯的使用寿命。
三、储运自动化系统的构成
石油化工油品储运自动化系统分为鹤管装卸车的控制以及销售管理自动化系统和罐区监控管理系统,个别还包括了储运污水处理管理系统。这其中罐区的自动化水平大体上代表了油品储运系统的整体自动化水平。这是因为罐区的监控与管理工作是储运自动化系统中最为基本的工作内容。下面就以PLC技术在罐区监控管理系统中的应用作为典范,简要的介绍一下PLC技术在石油化工油品储运自动化系统中的应用。
小鹤管装车具有着节能和安全等显著的优点,石油化工企业内的储运装车基本上都以它作为基本灌装设施。目前这种灌装设施的鹤管有两种规格:通常我们把口径大于Dg12O的鹤管称之为大鹤管,此类鹤管主要用于火车罐车的灌装工作;另将口径小于Dgl20的鹤管称为小鹤管,其常用的口径有Dg80、Dg50,此类鹤管主要用于火车罐车及汽车罐车的灌装工作。目前因此相应的分为大鹤管储运装车自动化微机控制系统和和小鹤管储运装车自动化微机控制系统。
(1)PLC应用在常见的储运自动化系统中
PLC技术紧随着微电子技术的同步发展,已开始替代传统的继电器控制装置。PLC作为以微处理器为核心的工业控制装置,如今它既能采集控制开关量,还能采集控制模拟量以及数字量,同时还可以实现过程控制、顺序控制、逻辑运算、计数、定时、联网通信等功能,将计算机技术与传统继电器控制系统紧紧的结合在了一起。凭借着抗干扰能力强、I/O组态灵活、结构紧凑、高可靠性及调试维护方便等众多优点,越来越受到众多工业用户的认可。在现代工业自动化领域中与工业机器人、CAD/CAM一起被称为现代工业化三大支柱。
在石油化工油品储运自动化控制系统中,PLC技术得到了普遍的应用。PLC的主要任务是完成定量程序装车控制、防静电、防溢及联锁控制,完成数据采集和对现场控制执行器的程序控制等内容。
(2)PLC的计数单元详解
PLC高速计数单元对应采集管路上流量计的低位及高位通道单元都需要清零,高速计数单元计数通道清零的子PLC应用程序如下:
LD IR200.00
OUT TR0
ANDNOT IR203.00
AND IR206.00
TIM 001 DM398
LD TR0
ANDNOT IR210.00
@MOVB(82)#1#300 IR330
BIN(23)IR356 DM309
BIN(23)IR357 DM310
选择模式6计数方式,输入IN-IR330.03作为内部触发方式,微分型指令@MOVB(82) 是位传送指令,当执行条件IR200.0由“OFF”变为“ON”时,@MOVB(82)传送一次#1到IR130通道的第3位,即IR330.03单元置1,就实现了使计数器从零开始计数。IR356与IR3576是采集累计脉冲的低位与高位的BCD码,使用BIN(23)指令转换成16进制数,并将其映射在DM309和DM310单元之中。
1、直接从空分制氮企业来引接氮气总管;
2、从运输距离小于等于400公里的深冷制氮企业来购置液氮,同时设置液氮储罐以及蒸发器等设备准备氮气供应系统;
3、自备变压吸附制氮装置,以供自产自用。
通过以下公司计算出液氮储罐的最小容积:
VNh≥ 0785d2*L*Pc/(PNh-PC)
Vnh:氮气储罐最小容积m3;
d:储运系统最大输送管道内径m;
L:储运系统最大输送管道长度m;
PC:吹扫压力,NPa通常以(PL+0.2)即可满足;
PNh:氮气储罐长备充装压力NPa;
(3)PLC应用在分布式小鹤管装车自动化系统
对于分布式的小鹤管装车自动化系统,操作人员可以在装车现场操作撞车和监控装车情况。各个鹤位均设置一台定量装车控制设备来执行本鹤位的定量装车控制任务。这样可以达到实现系统操作的功能分散管理且集中见识的目的。
针对定量装车控制设备可以采用定量装车控制仪,但现市面上定量装车控制仪价格昂贵,可以采用西门子S7-200-CPU224的小PLC加西门子DT-900来实现,将其安装在石油化工油品储运装车现场的每个鹤位,以完成现场自动化装车控制的管路温度、体积流量、质量流量、静电接地、液位防溢、阀门开关状态等检测,通过以上的方式来完成安全联锁以及定量装车控制等功能。
(4)PLC应用在火车大鹤管装车自动化系统
火车大鹤管装车自动化系统相比前两种控制系统要复杂得多。在火车大鹤管装车自动化系统中,PLC相比之前还有很多任务要完成,包括对大鹤管的位置的上升、停止、下降和左、右位移的控制及位置的检测,接油斗的位置控制以及位置的检测,火车油罐牵引车位置控制,液压泵的开关控制等。
四、PLC在石油化工油品储运监控系统中的应用
中图分类号:TG879 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)47-0077-01
引言
离心泵, 是依靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。泵在启动前,必须将泵壳和吸水管内充满液体,当泵轴带动高速旋转时,叶轮叶片将液体转动、甩出,从而达到输送的目的。同时,叶轮中心处由于液体被甩出而形成一定的真空, 因而吸入池中的液体在压差作用下源源不断地进入泵内。离心泵按泵输送介质不同可分为化工泵、耐腐蚀泵、污水泵、清水泵等。
1.石油化工离心泵构造
化工离心泵一般适用于化工厂以及化工行业,常用的化工离心泵材质有不锈钢、氟塑料材质或者碳钢等。每一种材质的化工离心泵的用途都不一样,要根据实际输送介质来决定。由于化工离心泵输送的介质往往有毒、有害、有腐蚀性,具有高温或低温,因此要求化工离心泵能满足化工工艺需求,无泄漏或少泄漏, 耐腐蚀、耐磨损,耐高温或低温,能输送临界状态的液体,运行可靠。
1.1 离心泵的机械结构
离心泵的品种很多,各种泵的结构虽然不同,但主要零部件基本相同。离心泵的主要零部件有六部分,分别是叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环、填料函。
(1)叶轮:叶轮是离心泵的核心部分,叶轮可使水获得动能而流动。叶轮的形状和尺寸与泵性能有密切关系,叶轮有封闭式、半闭式、敞开式。
(2)泵体:泵体也称泵壳, 起到支撑固定作用。壳体应具有足够的机械强度。
(3)泵轴:泵轴通过联轴器和电动机相连接,用来旋转叶轮。常用材料是碳素钢和不锈钢。泵轴应有足够的抗扭强度,足够的刚度,挠度不超过允许值。
(4)轴承:轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件,有滚动轴承和滑动轴承两种。
(5)密封环:密封环又称减漏环。密封环装在泵壳内缘和叶轮外缘结合处, 密封的间隙保持在0.25~1.10mm之间为宜。当密封间隙超过规定值时应及时更换。
(6)填料函:填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙。在泵的运行巡检过程中对填料函的检查特别要注意, 在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
1.2 化工离心泵的主要种类
化工生产包括化肥工业、合成纤维、合成橡胶、合成塑料、基本有机原料等, 所输送的介质种类较多,化工离心泵的类型也较多。按所输送的介质来分,化工离心泵有下列几种类型:耐腐蚀泵,有酸泵、碱泵和其他耐腐蚀泵等;水泵,有清水泵、锅炉给水泵、凝水泵、热水泵等; 杂质泵, 有浆液泵、料浆泵、污水泵、灰渣泵等。
2.常见故障原因分析及处理
造成离心泵故障的原因多种多样,常见的有选型不合理及设备固有故障、安装、启动和运行故障。例如,因选型不合理造成泵超功率;因设计制造缺陷造成泵气蚀严重和流量不足;因安装故障造成泵的振动与噪声严重超标;因泵的启动和运行故障造成泵不能正常启动及出水量逐渐减少、填料发热、轴承过热等。
判断离心泵的故障时,应结合设备的运行状态、基本运行指标、一定的维修经验和先进的监测仪器进行综合诊断。以下主要针对离心泵启动和运行中的常见故障现象和产生原因进行简要分析,并提出相应的处理方法。
2.1 泵不能启动或启动负荷大
(1)泵卡住。关闭电机, 用手盘动联轴器检查, 必要时离心泵解体。
(2)填料压得太紧。可放松填料。
(3)排出阀未关。可关闭排出阀, 重新启动。
(4)泵轴弯曲,造成摩擦,使得启动负荷增大。可将泵轴取出来,对轴进行校直。以上情况下,电机应带保护装置,以避免电机烧坏。
2.2 泵在启动时不出水
(1)在启动前未注水或未注满水。可停泵重新将水注满。
(2)吸水管漏气或有气泡。应检查吸水管, 消灭漏气。
(3)转数太低。检查动力情况。
(4)吸上高度太高。可降低吸上高度。
2.3 泵运行一段时间后停机
(1)叶轮或管线受堵。检查叶轮或管线是否堵塞。
(2)泵壳
密封垫损坏。检查密封垫并更换。
(1)抽送热的或挥发性液体时吸入水头不足。增大吸入水头,或向厂家咨询。
2.4 泵排液后中断
(1)吸入管路漏气。检查吸入管连接处及填料函密封情况。
(2)灌泵时吸入侧气体未排完。可重新灌泵。
(3)叶轮堵塞、磨损、腐蚀。应清洗、检查、调换。
(4)吸入大量气体。检查吸入口有否旋涡,淹没深度是否太浅。
(5)吸入侧突然被异物堵住。应停泵处理异物。
(6)液体物理性质与设计条件不符。检查液体。
2.5 扬程不够
(1)叶轮转速不足。应恢复转速。
(2)液体流量太大。应减少流量。
(3)泵的性能达不到设计要求。换符合设计要求的大泵。
(4)液体物理性质与设计条件不符。检查液体。
2.6 流量不足
(1)叶轮或进、出水管堵塞。应清洗叶轮或管路。
(2)吸水管漏气; 填料漏气; 密封环磨损。应更换新密封环或将叶轮车圆, 并配以加厚的密封环。
(3)叶轮磨损严重。应更换叶轮。
(4) 泵轴转速低于规定值。应把泵速调到规定值。
2.7 泵振动或异常声响
(1)泵和电动机中心未对好。重新找正。
(2)支架轴承间隙大。检查调整。
(3)轴弯曲。检修, 更换新轴。
(4)叶轮或平衡盘歪斜。检修。
(5)地脚螺丝松弛, 基础不紧固。拧紧地脚螺栓或研究解决基础问题。
2.8 泵功率消耗太大
(1)转动部件咬死。检查内部磨损部件的间隙是否正常。
(2)液体重于预计值。检查液体比重和粘度。
(3)转动方向不对。检查转动方向。
(4)转速过高。检查驱动机。
(5)轴承不正确或轴承磨损。检查并添加剂,更换轴承。
(6)联轴器对中不良或轴向间隙太小。检查对中情况和调整轴向间隙。
2.9 轴承发热
(1)油不干净或油量不足。可清洗轴承, 换油或加油。
(2)油圈不转或不灵活。检查处理。
(3)轴瓦间隙太小。可适当调整(加垫或刮瓦)。
2.10 填料函过热
(1)填料函没有正确填料, 如填料不足, 没有正确塞入或跑合, 填料太紧。应重新装填。
(2)轴套刮伤。修复、重新机加工或更换轴套。
(3)机械密封损坏。检查并更换。
3.维修泵时的实际操作和体会
3.1 检修周期
每天连续开机8~16个小时最佳。24小时连续运转的应有备件,定期更换维修,更换期一般为二至三个月,到期都应拆下来检修。不影响生产、非连续运转生产的可随时检修。
3.2 零件的更换
易损零件如: 轴承、叶轮、机械密封、填料密封、轴弯曲。
3.3 零件的修复
若零件只是轻微磨损那就可以通过先堆焊后打磨处理修复零件。
3.4 泵的找正
对于泵的找正是修理离心泵后经常遇到的问题, 找正误差太大会直接导致离心泵振动过大, 影响离心泵的性能, 使泵不能正常运行。
4.结语
离心泵在化工装置中的使用量占总泵量的70%~80% ,是化工行业应用最普遍的设备之一。它经常发生故障, 故障形式也是多种多样。必须要根据实际情况, 结合经验和监测仪器, 正确判断故障原因、部位, 并选取与之相适应的维修方法。只有这样才能够更好的保障企业正常生产。
参考文献
[1] 张涵,姚辉波北工机器[M].北京:化学工业出版社,2005.
[2] 邢晓林北工设备[M].北京:化学工业出版社, 2005.