催化裂化催化劑裝置節(jié)水減排措施

1、<p>　　催化裂化催化劑裝置節(jié)水減排措施</p><p>　　摘 要：文章從帶濾機系統(tǒng)、工藝流程、工藝管理等多個方面采取措施和進行優(yōu)化，開展催化裂化催化劑生產(chǎn)裝置――微球裝置的節(jié)水減排工作，降低了催化裂化催化劑制備過程中的新鮮水耗量，減少了外排污水量，節(jié)約了裝置能源和污水處理費用，改善了裝置的環(huán)保狀況。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：帶濾機；真空泵；焙燒爐；尾氣處理塔 <

2、/p><p>　　中圖分類號：TE624.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）2-0165-03 </p><p>　　催化劑長嶺分公司微球裝置是生產(chǎn)催化裂化（FCC）催化劑的主要生產(chǎn)裝置。其生產(chǎn)過程是：將分子篩、高嶺土和擬薄水鋁石混合，加酸成膠后，通過噴霧干燥成型為細(xì)小的催化劑微球。這些微球經(jīng)高溫焙燒后再進行漿化處理，進入后洗帶濾機進行過濾洗滌，經(jīng)氣流干燥后形成催化

3、劑成品。在整條生產(chǎn)線中引入新鮮水，一方面用于噴淋捕塵，降低尾氣中的粉塵含量；另外用于過濾洗滌，目的是除去成膠過程中引入的鈉和氯等雜質(zhì)。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，必須加大生產(chǎn)過程中新鮮水用量，因此造成水耗和外排污水量大。隨著近幾年裝置生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，用水量和排污量日益增大，為適應(yīng)更加嚴(yán)格的環(huán)保要求，節(jié)水減排勢在必行。 </p><p>　　節(jié)水減排不僅是簡單粗暴的減少新鮮水的用量，而且要以嚴(yán)格的管理制度為基礎(chǔ)、以科學(xué)技術(shù)為

4、依據(jù)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，適當(dāng)?shù)慕档托迈r水的消耗量，從源頭上減少污水的產(chǎn)生。環(huán)保觀念從以前單純的“末端治理”改為預(yù)防和治理相結(jié)合，特別強調(diào)生產(chǎn)過程的環(huán)境治理?，F(xiàn)裝置主要的耗水設(shè)備有：連續(xù)移動真空帶式過濾機、真空泵、風(fēng)機泵、尾氣處理塔。通過在車間耗水設(shè)備上面下工夫，進行工藝流程改造，同時加強各設(shè)備之間的水回用，做好裝置的水平衡，裝置節(jié)水減排工作成效顯著。 </p><p>　　1 裝置節(jié)水減排存在的問題和解決方

5、法 </p><p>　　1.1 裝置使用年限久，歷史問題遺留 </p><p>　　微球裝置建于二十世紀(jì)七十年代，隨著產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，裝置也一直在不斷的改造升級。但裝置很多設(shè)備還是一直利舊下來在使用，不利于降低設(shè)備的耗水量，且裝置設(shè)計之初，對于污水排放考慮較少。雨水季節(jié)，雨水進入了污水池，造成外送綜合的污水量增大。同時，（大坪區(qū)域）主廠房區(qū)域排污溝由于（長期腐蝕，土壤酸性較強）清污分

6、流不徹底，（遇到下大雨的情況，土壤中的酸根離子滲透到明溝中），易導(dǎo)致明溝氨氮和PH值都不合格。 </p><p>　　改進措施：清污分流、污污分流。在雨水進低氨氮污水溝處砌圍堰，讓雨水進明溝，減少因大量雨水進低氨氮系統(tǒng)造成低氨氮裝置處理能力超負(fù)荷。改造前因雨水竄入低氨氮污水系統(tǒng)，P1848氣流污水泵曾出現(xiàn)外送量為60 m3/h仍不足以送走低氨氮污水的情況，改造后通過下雨時觀察，發(fā)現(xiàn)P1848氣流污水泵外送量為40

7、～50 m3/h即可滿足低氨氮污水系統(tǒng)外送平衡，雨水進低氨氮切除效果明顯。 </p><p>　　對大坪明溝全程進行貼麻石改造，以避免下雨時雨水帶走大坪酸性土壤竄入明溝，造成明溝水PH值低，氨氮含量高。改造后明溝水超標(biāo)頻次減少，超標(biāo)幅度減輕。改造前采樣14次，有9次氨氮含量超標(biāo)，最大值為958；改造后采樣21次，只有5次氨氮含量超標(biāo)，最大值僅為121。 </p><p>　　1.2 工藝流

8、程設(shè)計問題與優(yōu)化方案 </p><p>　　裂化劑生產(chǎn)過程中主要耗水過程為過濾洗滌過程，降低過濾洗滌過程中的新鮮水耗量，是裝置節(jié)水減排的重點。 </p><p>　　1.2.1 裝置原有帶濾機選型的缺點 </p><p>　　微球裝置原有過濾洗滌設(shè)備采用的是移動盤式水平真空帶式過濾機。由于該機的洗滌工藝流程要兼顧原有的葉式真空過濾機，因而洗滌工藝流程不是很合理。這就

9、直接雜質(zhì)洗滌的難度較大，外排污水量較大。其洗滌過濾流程見圖1，典型的洗滌過濾流程是：自焙燒爐尾打漿罐V-1810來的催化劑漿液送網(wǎng)帶式過濾機進行洗滌過濾；而從石墨換熱器來的化學(xué)水供給真空泵使用后，經(jīng)過回收池收集后送網(wǎng)帶濾機洗布；洗完布的水和部分催化劑進入V-221進行收集，再送往帶濾機的三級、四級、五級洗餅；五級的洗餅水和進料端的零級濾液一起進入小回收罐V-219收集后，再通過大回收罐V-220送往焙燒爐尾打漿罐V-1810進行打漿；四

10、級加入氨水，濾液直接和一級、二級濾液一起進入大回收罐V-220進行收集；三級濾液進入V-222收集后，送往帶濾機一級、二級洗餅；二級加入硫銨洗滌。 </p><p>　　從整個洗滌過濾流程可以看出，洗滌液硫銨、氨水加入帶濾機均只進行了一次洗滌，就直接進入了回收系統(tǒng)，沒有進行再次利用，因而在實際生產(chǎn)中往往通過增加洗滌液的加入量來保證產(chǎn)品質(zhì)量。這樣就勢必造成外排污水量和氨氮量大幅度增加，給下游污水處理帶來困難。針對這

11、一現(xiàn)狀，車間認(rèn)為在新帶濾機的流程設(shè)計中可以考慮在帶濾機的洗滌過程中實現(xiàn)逆流洗滌，即加入新鮮洗滌液進行洗滌后的濾液再送往前面一級進行洗滌。利用其中過剩的洗滌液對催化劑產(chǎn)品進行初步洗滌，這樣就可以在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，有效地降低洗滌液的加入量，減少外排污水量。 </p><p>　　1.2.2 帶濾機流程改造 </p><p>　　建成后的帶濾機洗滌過濾流程見圖2。 </p>

12、<p>　　本工藝流程是：石墨換熱器來的冷卻水經(jīng)過真空泵使用后，通過泵送往帶濾機洗布；洗布水及帶濾機磨擦帶冷卻水進入收集罐V-1905/5進行收集后，再送網(wǎng)帶濾機的三級和六級洗餅；六級洗餅后的濾液進入V-1905/4進行收集后，送往帶濾機五級洗餅，并在五級加入新鮮氨水進行洗滌；五級洗完餅的濾液中含有部分未反應(yīng)完全的氨水，經(jīng)過V-1905/3收集后，再送往帶濾機四級洗餅；四級濾液進入回收罐V-219；帶濾機三級加入新鮮硫銨進行洗

13、滌，洗完餅的濾液中含有部分未反應(yīng)完全的硫銨，經(jīng)過V-1905/2收集后，再送往帶濾機二級進行洗餅；在雜質(zhì)不好洗滌時，可以在二級加入硫銨，濾液通過V-1905/1收集后，送往帶濾機一級洗餅；一級和零級濾液也進入回收罐V-219；V-219中收集的濾液經(jīng)過沉降后，濃料送往焙燒爐尾打漿罐V-1810進行催化劑打漿；而各濾液收集罐的溢流則通過V-219/1收集后，送往V-219進行回收。 　　從整個工藝流程可以看出，新鮮硫銨在三級加入帶濾機系

14、統(tǒng)后，經(jīng)過了二級、三級兩次逆流洗滌再利用，而新鮮氨水從五級加入帶濾機系統(tǒng)后，也經(jīng)過了四級一次逆流洗滌再利用。整個帶濾機除去洗布采用的是新鮮水外</p><p>　　通過對裝置耗水大戶帶濾機的改造，裝置的新鮮水耗得到大幅度降低。 </p><p>　　1.2.3 帶濾機系統(tǒng)優(yōu)化 </p><p>　　微球新裝置于2009年投用，由于最開始帶濾機的設(shè)計問題，帶濾機洗滌雜

15、質(zhì)的能力有限，卸料端的物料氧化鈉含量經(jīng)常較三級濾餅的含量還高。主要是因為裝置將帶濾機水環(huán)真空泵的循環(huán)冷卻水回收利用，進入罐V1847，再經(jīng)過泵送至帶濾機，作為帶濾機三六級噴淋液如圖3。帶濾機六個真空受液罐的上層的空間較小，從而含有氧化鈉的濾液被真空泵抽走與循環(huán)冷卻水混合進入V1847，再經(jīng)過泵送至帶濾機作為噴淋洗滌液，使成品氧化鈉偏高。為了保證產(chǎn)品雜質(zhì)含量滿足出廠要求，只能在焙燒爐尾的打漿罐加入一定的新鮮水，導(dǎo)致新鮮水消耗量增加。 &l

16、t;/p><p>　　另外帶濾機系統(tǒng)耗水大，排水也多，各級噴淋液噴淋后進入后洗儲存罐大部分溢流排掉實在有點浪費，真空泵循環(huán)水使用流程如圖3所示。 </p><p><b>　　改進措施為： </b></p><p>　?、僭龃笳婵帐芤汗奚舷聦拥目臻g，保證上層的濾液有足夠的抽濾時間（上層濾液抽至下層的時間），避免濾液被抽至真空泵，因此帶濾機三六級噴淋

17、液基本不含鈉離子等雜質(zhì)。受液罐改造前后的示意圖如圖4所示。帶濾機改造后，焙燒爐尾停止加4 m3/h的新鮮水。 </p><p>　?、趲V機新增二級洗布水，二級洗布水為回用水，降低了一級洗布水即新鮮水的消耗量。一級洗布水主要使用真空泵水池水，因此減少了真空泵水池補水頻次如圖5所示。帶濾機的新鮮水消耗量由20 m3/h減少到15 m3/h。 </p><p>　?、蹘V機后洗罐收集各級洗滌后

18、濾液后，可以重新進行回用，車間通過流程改造配管，回用到噴霧尾氣和焙燒尾氣處理塔作為補充水來進行除塵降溫，以前這里都是靠新鮮水來捕塵降溫。這一措施的實施可節(jié)省裝置新鮮水5 m3/h。 </p><p>　　1.4 裝置非計劃停工 </p><p>　　由于裝置使用年限較長，設(shè)備及管線存在一定的腐蝕和老化，因此裝置每個月都存在噴水或者短暫停工的情況，來處理設(shè)備異常。只要出現(xiàn)非計劃停工，當(dāng)班產(chǎn)量

19、較低。因此非正常停工時間的長短，決定了車間的年產(chǎn)量，間接的對車間的噸產(chǎn)品能耗、物耗產(chǎn)生一定的影響。 </p><p>　　改進措施為：減少裝置的非計劃停工，在各班組開展非計劃停工勞動競賽，每月考評，當(dāng)月獎金兌現(xiàn)，大大調(diào)動班組減少非計劃停工的積極性。 </p><p>　　1.5 工藝管理存在問題 </p><p>　　由于環(huán)保意識淡薄，車間工藝管理對于節(jié)水減排工作管

20、理松散，如設(shè)備的風(fēng)機冷卻水流量較大，遇到裝置非正常停工時，冷卻水流量還是和正常生產(chǎn)時一樣；二套PLC的真空泵水池水，用于帶濾機的洗布水及（摩擦）密封帶等部位的用水，遇到池子液位較低時，崗位操作人員打開新鮮水確保池子液位維持在正常水平。但池子液位較高時，崗位操作人員不會及時關(guān)閉補水閥，從而導(dǎo)致池子水溢流。不但增加了新鮮水的消耗，而且造成外排污水量的增加。 </p><p>　　改進措施主要包括以下幾個方面。 <

21、;/p><p>　　1.5.1 加強工藝管理 </p><p>　　①帶濾機雜質(zhì)洗滌效果較改造前好，焙燒爐尾打漿罐停止加新鮮水，如圖6所示。 </p><p>　?、诩訌妼ν读厦窆な褂眯迈r水的管理力度。對投料休息室旁邊的龍頭長流水使用情況進行監(jiān)督；成膠轉(zhuǎn)料時遇到轉(zhuǎn)料困難時，使用新鮮水沖篩網(wǎng)，控制好回用水的加入量，保證終膠產(chǎn)品粘度；加大物料回用力度，在成膠崗位設(shè)裝樣桶，對

22、所采物料進行全面回收，降低外排污水中氨氮含量。嚴(yán)格監(jiān)控成膠崗位化學(xué)水的使用后。 </p><p>　?、鄞笮惋L(fēng)機冷卻水以前直接外排明溝，現(xiàn)在改為進焙燒爐尾打漿罐如圖6所示。督促崗位人員調(diào)整好帶濾機各級洗滌液的用量，特別是提高三、六級噴淋液的用量，從而減少硫銨和氨水的加入量，從源頭上減少氨氮的使用。 </p><p>　?、軐⑿迈r水消耗作為班組的一個重要考核指標(biāo)，規(guī)定裝置的噸產(chǎn)品新鮮水消耗量

23、，對水耗較低的班組進行嘉獎，對水耗超規(guī)定的班組進行考核；同時車間工藝人員每天對各個崗位的用水點進行跟蹤檢查，將節(jié)水減排這個制度落實到每天的工作中。 </p><p>　　1.5.2 提高節(jié)水意識 </p><p>　?、購娀瘜囬g水量的控制和管理，畫出兩套裝置較為詳盡的用水分布圖，指導(dǎo)并督促員工弄清兩套裝置各崗位新鮮水和污水產(chǎn)生的源頭。 </p><p>　?、诶?/p>

24、交接班會向所有員工傳達(dá)公司環(huán)保的壓力，將車間制定的用水指標(biāo)分解到班組，對每月各班組排放的污水量和環(huán)保設(shè)備維護運行情況嚴(yán)格依照分廠指標(biāo)進行跟蹤考核，做到獎懲結(jié)合，提高節(jié)水的意識。 </p><p>　　③遇到非計劃停工時，提醒崗位操作人員，大型設(shè)備如風(fēng)機等可調(diào)低轉(zhuǎn)速，同時減少風(fēng)機冷卻水用量。 </p><p>　　2 節(jié)水措施的效果 </p><p>　　通過采用多種

25、節(jié)水措施，微球裝置今年噸產(chǎn)品水耗為8.9 m3，與以往裂化劑生產(chǎn)的噸產(chǎn)品水耗10-20 m3以及去年同期的11.8 m3/t的新鮮水耗相比，有了明顯下降。節(jié)水前后各工序新鮮水用量如表1所示。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 中國石油化工集團公司人事部編.催化劑制造工[M].北京：中國石化出版社，2010，（11）.<