于型偉 李向進 龔燕 劉富余 楊樹林 （中國石油規(guī)劃總院）

我國煉油業(yè)務節(jié)水型企業(yè)建設問題及對策研究

于型偉 李向進 龔燕 劉富余 楊樹林 （中國石油規(guī)劃總院）

近年來國家對節(jié)水工作提出了較高要求，特別是提出了節(jié)水型企業(yè)建設的目標，石油煉制行業(yè)面臨較大的節(jié)水減排壓力。國內關于石油煉制行業(yè)在節(jié)水型企業(yè)建設方面的研究報道較少。對照國家要求，分析了節(jié)水型企業(yè)建設的依據(jù)，并重點研究了國內煉油企業(yè)在軟化水、除鹽水制取系數(shù)等用水指標方面存在的主要問題。針對這些問題，提出了對策及建議，為國內更多煉油企業(yè)達到節(jié)水型企業(yè)要求提供了有力支持。

石油煉制；節(jié)水型企業(yè)；用水指標；對策

引言

面對嚴峻的水資源形勢，近年來國家先后提出了一系列嚴格的控制指標和考核政策，加大了對節(jié)水的管理力度?！笆濉逼陂g國家相繼發(fā)布了一系列相關的政策文件和標準，對節(jié)水工作提出了較高的要求。2012年1月12日，國務院發(fā)布了《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》（國發(fā)[2012]3號），要求嚴格控制用水總量，全面提高用水效率，嚴格控制入河湖排污總量，并提出到2015年全國用水總量控制在6350×108 m3以內，萬元工業(yè)增加值用水量比2010年下降30%以上等目標。同年9月12日，工業(yè)和信息化部等三部委聯(lián)合發(fā)布了《關于深入推進節(jié)水型企業(yè)建設工作的通知》（工信部聯(lián)節(jié)[2012]431號），要求2015年底前石油煉制行業(yè)全部企業(yè)達到節(jié)水型企業(yè)標準，并形成節(jié)水型企業(yè)建設長效機制。石油煉制行業(yè)面臨較大的節(jié)水減排壓力。

目前，關于石油煉制行業(yè)在節(jié)水型企業(yè)建設方面的研究報道較少。本研究首先分析了節(jié)水型企業(yè)建設的要求，然后對我國石油煉制行業(yè)在節(jié)水型企業(yè)建設方面存在的問題進行了分析，最后提出了對策建議。

1 煉油業(yè)務節(jié)水型企業(yè)建設依據(jù)分析

根據(jù)工信部等3部委聯(lián)合發(fā)布的《關于深入推進節(jié)水型企業(yè)建設工作的通知》（工信部聯(lián)節(jié)[2012] 431號）要求，目前煉油業(yè)務節(jié)水型企業(yè)評價的標準主要依據(jù)GB/T 26926—2011《節(jié)水型企業(yè)石油煉制行業(yè)》要求執(zhí)行。該標準由中國石化工程建設公司、中國標準化研究院以及中國石油煉油與化工分公司3家單位聯(lián)合起草，于2011年9月29日發(fā)布，2012年3月1日起正式實施。標準對節(jié)水型企業(yè)評價指標體系進行了詳細說明，即若達到節(jié)水型企業(yè)要求，需滿足基本要求、管理考核指標和技術考核指標3方面要求，具體如下。

1.1基本要求

若達到節(jié)水型企業(yè)，首先要滿足節(jié)水型企業(yè)基本要求的各項條件，共11項，詳見表1。

1.2管理考核指標

節(jié)水型企業(yè)管理考核指標包括管理制度、管理結構和人員、管網(wǎng)（設備）管理、水計量配備和管理、水平衡測試、生產工藝和設備、節(jié)水宣傳7個方面，按照節(jié)水型企業(yè)管理評價要求進行評價，得分在48分以上（含48分，滿分60分）的企業(yè)達到節(jié)水型企業(yè)管理考核指標的要求，管理考核指標計分方法見表2。

1.3技術考核指標

技術考核指標包括加工噸原（料）油取水量、水重復利用率、濃縮倍數(shù)、用水綜合漏失率等9項指標，節(jié)水型企業(yè)需符合各項技術指標考核要求，詳見表3。

表1 節(jié)水型企業(yè)基本要求

表2 節(jié)水型企業(yè)管理考核指標及要求

表3 節(jié)水型企業(yè)管理考核指標及要求

2 煉油業(yè)務節(jié)水型企業(yè)建設問題分析

對照煉油業(yè)務節(jié)水型企業(yè)建設的要求，在基本要求和管理考核指標方面，國內大型煉油企業(yè)一般均可達到相關要求。如，早在“十五”期間，中國石化就設立了節(jié)水辦公室，對集團公司的節(jié)水工作實施統(tǒng)一協(xié)調，綜合管理，集團公司每年都會召開節(jié)水的相關工作會議，對節(jié)水工作進行相關部署。在節(jié)水管理方面，中國石化在其下屬的企業(yè)中開展相關的節(jié)水工作，先后制定了《工業(yè)水管理制度》和《工業(yè)水平衡測試導則》，為節(jié)水工作的開展提供指導；中國石油各煉化企業(yè)也制定了用水管理制度，建立了較為合理的節(jié)水管理組織機構，設立了專職節(jié)水管理人員，責任分工較為明確。目前，存在問題較突出的主要集中在用水考核指標方面。由于加工噸原（料）油取水量、加工噸原（料）油排水量和重復利用率3個用水指標與其余用水指標密切相關，因此，以下重點對軟化水、除鹽水制取系數(shù)等用水指標展開分析。

2.1軟化水、除鹽水制取系數(shù)

軟化水、除鹽水制取系數(shù)為制軟化水、除鹽水取水量與軟化水、除鹽水產水量的比值[1]。節(jié)水型企業(yè)要求煉油業(yè)務軟化水、除鹽水制取系數(shù)應小于或等于1.10。因此，若降低制取系數(shù)進而達到國家要求，一方面應減少制水裝置的取水量，另一方面應盡量提高制水裝置出水量，而這2方面均與進水水質、采用的制水工藝技術等密切相關。

從進水水質來看，我國地處西北、東北的煉化企業(yè)進水水質一般較差，存在硬度、堿度、電導率高等問題，水質差，增加了制水的難度；因此，這些企業(yè)軟化水、除鹽水制取系數(shù)一般都偏高。如，中國石油寧夏石化煉油廠制水裝置采用黃河水作水源后，發(fā)現(xiàn)進水的濁度、氨氮、鐵離子、氯離子等指標超高，造成制水裝置設備污堵、產水量低、制取系數(shù)偏高[1]。

從制水工藝技術來看，國內煉化企業(yè)采用的制水技術主要包括離子交換、反滲透和電脫鹽等[2]，大多數(shù)企業(yè)還是采用傳統(tǒng)的離子交換工藝。離子交換工藝具有基礎投資小、工藝技術成熟等優(yōu)點，但同時也存在操作運行復雜、運行費用較高、酸堿廢液污染等難以解決的問題。特別是國內一些煉化企業(yè)制水系統(tǒng)建設時間久遠，有的已運行20多年甚至更長時間，制水設備較為陳舊、工藝水平相對不高，這極大影響了制取系數(shù)的降低。

2.2用水綜合漏失率

用水綜合漏失率為一定計量時間內企業(yè)的漏失水量與取水量的比值[3]。節(jié)水型企業(yè)要求煉油業(yè)務用水綜合漏失率應小于或等于7%。因此，若降低用水綜合漏失率進而達到國家要求，必須減少企業(yè)的漏失水量，一般采取對各種管道進行測漏堵漏、防腐改造及管道腐蝕預防等工作。

國外煉化企業(yè)對此十分重視，在建設或改造時，就采用高質量耐腐蝕管材并配合應用陰極保護與防腐涂層相結合的方法，提高了管道防腐水平。同時，國外企業(yè)已應用先進的封堵水管細微裂縫或小孔技術，并配合先進的管網(wǎng)測漏技術，進一步降低水管網(wǎng)漏損。國內煉化企業(yè)在這方面也做了大量工作，但由于部分煉廠建造時間較早，有的煉廠建造于上世紀30年代甚至更早，煉廠管網(wǎng)老化問題較為嚴重。由于管道的老化，即使通過測漏技術檢測到漏點，然后通過更換部分管道來更換，也只能是短時間內起到降低漏損量的目的，不能徹底根除水管網(wǎng)漏損的問題。

2.3含硫污水汽提凈化水回用率

含硫污水汽提凈化水回用率為在一定計量時間內凈化水回用于生產裝置和串級使用的水量與產生的凈化水水量的比值[1]。節(jié)水型企業(yè)要求煉油業(yè)務含硫污水汽提凈化水回用率應大于或等于60%。因此，若提高含硫污水汽提凈化水回用率進而達到國家要求，需提高凈化水回用量。

汽提后的凈化水通?？苫赜糜诔p壓裝置電脫鹽注水、常減壓裝置塔頂注水、催化裝置氣壓機出口富氣洗滌用水、加氫裝置反應產物進空冷前注水等[4]。近年來國內煉化企業(yè)積極對凈化水進行回用，有效降低了新水消耗。但企業(yè)在應用凈化水過程中也存在以下問題：凈化水水質較差，限制了凈化水回用量。如，部分企業(yè)凈化水中可能含有一些焦粉，影響了工藝裝置的使用量；國內某煉油廠常減壓裝置電脫鹽使用凈化水后，造成軍用航煤質量波動，因此，當生產軍用航煤時暫停使用凈化水，降低了凈化水回用率。部分企業(yè)含硫污水汽提凈化水僅回用了少部分，大部分凈化水排入污水處理場，回用途徑有待進一步擴展。

2.4循環(huán)水濃縮倍數(shù)

循環(huán)水濃縮倍數(shù)為間接循環(huán)水冷卻水實測鉀離子濃度與補充水實測鉀離子濃度的比值[1]。濃縮倍數(shù)是控制循環(huán)水系統(tǒng)運行的一項重要指標，適當合理地提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，可減少補充水量，節(jié)約藥劑，降低運行成本；同時還可減少排污水量，減輕對環(huán)境的污染，達到節(jié)水減排的目的。節(jié)水型企業(yè)要求煉油業(yè)務循環(huán)水濃縮倍數(shù)應大于或等于4.0（污水回用循環(huán)水補水量/循環(huán)水總補水量）。由于在環(huán)境溫度和循環(huán)水量一定的條件下，循環(huán)水濃縮倍數(shù)與冷卻塔進出水溫差成正比。與排污損失量、風吹損失量、滲漏損失量成反比，因此，若提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)進而達到國家要求，一方面應提高冷卻塔進出水溫差，另一方面需減少排污損失、風吹損失和滲漏損失。

循環(huán)水用水通常占煉油廠新水用量的三分之一左右，因此，通過提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)實現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)水一直是國內煉化企業(yè)節(jié)水工作的重點。國內一些煉化企業(yè)通過改造冷卻塔及塔內件（填料等）、研發(fā)及應用新型水處理藥劑、采用高效旁濾器、安裝高效收水器等手段提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)，較好的企業(yè)濃縮倍數(shù)可超過4。但仍有一些企業(yè)濃縮倍數(shù)較低，存在的問題有：循環(huán)水系統(tǒng)熱負荷小，使得冷卻塔進出水溫差較低，如，國內某煉油廠二循系統(tǒng)冷卻塔進出水溫差僅在4.0℃左右，導致濃縮倍數(shù)較低；循環(huán)水硬件設施不完善，有的煉油廠沒有旁濾或旁濾設施已報廢；還存在循環(huán)水直排現(xiàn)象。

2.5蒸汽冷凝水回收率

由于凝結水水質較好且熱量較高，因此，凝結水回收能夠同時達到節(jié)能、節(jié)水的目的，一直是煉化企業(yè)節(jié)水優(yōu)化工作的重點。蒸汽冷凝水回收率為蒸汽冷凝水回用量與產汽量的比值。節(jié)水型企業(yè)要求煉油業(yè)務蒸汽冷凝水回收率應大于或等于60%。因此，若提高蒸汽冷凝水回收率進而達到國家要求，應提高蒸汽冷凝水回用量。

國外煉化企業(yè)對蒸汽凝結水回收相當重視，在凝結水回收方面研究較早，凝結水回收率已超過85%。國內在凝結水回收方面的研究起步較晚，長期以來采用開式回收技術，一般會造成凝結水中蘊含的30%～80%熱量損失以及大量的乏氣放空?！笆晃濉币詠砟Y水閉式回收技術的研究在國內得到了快速發(fā)展，目前正逐漸取代傳統(tǒng)的開式回收技術，在國內煉化企業(yè)得到推廣應用。國內大部分煉化企業(yè)蒸汽冷凝水回收率都可超過60%，少數(shù)企業(yè)可超過80%。如，2011年中海油中捷石化蒸汽冷凝水回收率就已達到82.6%[5]。一些企業(yè)蒸汽冷凝水回收率較低，存在的問題如下：凝結水回收管網(wǎng)設計不合理，運行過程中存在凝結水逆流、背壓難于輸送、管線水擊等問題，導致凝結水無法全部有效回收；未設置凝結水精制處理系統(tǒng)或采用的技術處理效果差，影響了凝結水的進一步回用。如，國內某煉油廠凝結水未作精制處理，水中的鐵離子、油存在超標現(xiàn)象，在含油量較高時全部排放到污水系統(tǒng)中；國內某煉油廠凝結水系統(tǒng)陶瓷膜除油除鐵裝置進水溫度低時，凝結水通過率差，使產水能力不足，影響了凝結水回用率。

2.6污水回用率

污水回用率為在一定的計量時間內，污水回用量與向外環(huán)境排放污水量加上污水回用量的比值。節(jié)水型企業(yè)要求煉油業(yè)務污水回用率應大于或等于50%。因此，若提高污水回用率進而達到國家要求，應提高污水的回用量。

目前，國內大多數(shù)煉化企業(yè)均建立了污水回用系統(tǒng)，采用的污水回用技術路線主要分為兩類：第一類是對污水進行適度處理后，直接回用到循環(huán)水系統(tǒng)等對水質要求不太高的用水點，這種回用方式的特點是污水處理的固定資產投資較小、運行費用低，項目實施相對容易；第二類是對污水進行深度處理后，使回用污水的水質達到化學水指標，回用到鍋爐以及其他工藝用水，這種回用方式的主要特點是污水深度處理的工藝路線復雜、固定資產投資較大、處理費用較高。國內很多先進煉化企業(yè)污水回用率均可超過50%。如，中國海油大榭石化2010年啟動超濾+反滲透+臭氧催化氧化的污水深度處理回用項目，2011年污水回用率達到75%[6]；中國石化某企業(yè)采用殺菌+過濾+水處理工藝，使工業(yè)污水回用規(guī)模達到600 t/h，污水回用率超過90%；中國石油長慶石化采用超濾、反滲透、陶瓷超濾膜等新技術處理污水，污水回用率可超過78.5%[7]。然而，國內一些煉油企業(yè)污水回用率偏低，存在的問題有：原污水回用系統(tǒng)處理能力不足，需擴能或增設新的處理系統(tǒng)；由于污水處理系統(tǒng)的產水水質達不到回用水標準，限制了回用量；由于污水處理成本較高，且新水水價較便宜，因此污水未回用或回用量較小。

3 對策及建議

為使國內更多煉油企業(yè)達到節(jié)水型企業(yè)的要求，針對用水指標等方面存在的主要問題，提出以下對策及建議。

1）優(yōu)化制水系統(tǒng)進水水質、更換高通量的反滲透膜、回收利用制水過程中產生的廢水、改造落后的制水設備等措施，降低軟化水、除鹽水制取系數(shù)。對地下水管網(wǎng)進行改造、管道防腐及舊管道更新、實施廠區(qū)水管網(wǎng)上架等，降低用水綜合漏失率。通過加大凈化水回用量、提高凈化水水質等，提高含硫污水汽提凈化水回用率。優(yōu)化循環(huán)水的取熱負荷、更換泄漏水線、改造旁濾設施和涼水塔填料、選用優(yōu)良藥劑改善循環(huán)水水質、回收直排水等，提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)。改造凝結水回收管網(wǎng)、設置精制處理系統(tǒng)等，提高蒸汽冷凝水回收率。對污水回用裝置進行擴能改造、應用污水回用新技術等，提高污水回用率。

2）落實目標責任，嚴格監(jiān)督考核。加強用水的精細化管理，將各項節(jié)水指標納入業(yè)績考核，分年度落實指標，逐級跟蹤考核；加大對重點用水單位的監(jiān)察力度；強化節(jié)水獎罰，對于完成指標的單位和個人給予表彰，未完成指標的進行問責。

3）加大節(jié)水項目的投資力度。由于節(jié)水項目大多存在回收期較長等問題，經濟效益較差，因此，節(jié)水項目往往不是國內煉化企業(yè)投資的重點。但從節(jié)水型企業(yè)建設的角度看，這些節(jié)水項目為企業(yè)達到節(jié)水型企業(yè)要求提供了重要保障；因此，應充分利用有效資金，加大對用水問題突出企業(yè)的投資力度，重點解決企業(yè)用水方面存在的共性問題，有效提升企業(yè)用水指標，同時強化節(jié)水項目的責任管理，并對節(jié)水項目的實施效果進行跟蹤。

4）加強企業(yè)水平衡測試工作。水平衡測試是企業(yè)加強用水科學管理、最大限度節(jié)約用水和合理

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.04.001

于型偉，工程師，2011年畢業(yè)于天津大學化工學院，從事煉化節(jié)能節(jié)水管理及技術研究工作，E-mail：yuxingwei@petrochina. com.cn，地址：北京市海淀區(qū)志新西路3號，100083。