К. х. н. Сумарченкова И. А.

ФГБОУ ВПО Самарский государственный технический университет,

г. Самара, Российская Федерация

методика выбора оборудования для очистки оборотной воды на примере одного из нефтеперерабатывающих заводов Самарской области

Нефтеперерабатывающая промышленность относится к наиболее водоемким отраслям. Основное количество воды (до 90–95 %) используется для охлаждения и конденсации перерабатываемых продуктов. Обеспечение установок оборотной и свежей водой осуществляется блоком оборотного водоснабжения.

В зону обслуживания блоков оборотного водоснабжения (БОВ) на одном из нефтеперерабатывающих заводов Самарской области входят:

1)    насосная станция – с группой насосов Н – 1, 2, 3, 4 типа 24 НДН производительностью 4700 м ³ /час и 3200 м ³ /час, Н – 5, 6, 7, 8 – 22 НДС производительностью 3600 м ³ /час, Н – 1 ^а , 2 ^а марки 300 Д-90 (пожарный) производительностью 1080 м ³ /час; с запорной арматурой и сетью водоводов;

2)    пять железобетонных градирен по три секции каждая с площадью орошения 192 м ² одной секции. На градирнях № 2, 3, 4, 5 установлены вентиляторы марки ВГ-70, на градирне № 1 – ВГ-50;

3)    четыре нефтеотделителя (четырех секционные);

4)    камера горячей воды;

5)    камера охлажденной воды;

6)    сеть внешних водоводов с камерами переключений;

7)    шламовая насосная.

На БОВ оборотная вода проходит очистку в безнапорном нефтеотделителе . В нефтеотделителе полезно ис­пользуется примерно 50 % объема. Оставшиеся 50 % заняты зонами циркуляции и мертвыми зонами, а следовательно, в процессе очистки практически не участвуют. Неблагоприятные условия для выделения нефтепродуктов и минеральных тяжелых примесей приводят к повышенному выносу их из нефтеотделителя , что снижает эффективность очистки оборотной воды и как следствие, приводит к нарушению нормальных условий теплопередачи, вызывающие снижение производительности основных технологических потоков и оборудования, увеличению энергетических затрат цирку­ляционных насосных станций на преодоление дополнительных гидравлических сопротивлений в охлаждающих контурах; резкому ухудшению эксплуатационных характеристик оборотных систем; что приводит к разрушению конструкционных материалов и возникновению пожар о - и взрывоопасных ситуаций.

В табл. 1 приведены значения содержания нефтепродуктов и взвешенных веществ в оборотной воде после установок изомеризации, ЭЛОУ-АВТ и др. на нефтеперерабатывающем заводе. Из данных табл. 1 следует, что нефтеотделители не обеспечивают нормативного качества по взвешенным ве­ществам и нефтепродуктам.

Таблица 1. Показатели качества оборотной воды после нефтеотделителя

Поэтому остро стоит задача включения в существующую схему очистки принципиально новых технологий, позволяющих резко повысить ее эффективность, производительность используемого оборудования. И за счет этого увеличить использование воды оборотных систем водоснабжения до 95–97 %, сократить расход свежей речной воды на ее подпитку.

С этой целью был проведен анализ следующих способов очистки воды для использования в БОВ:

–        отстаивание в тонкослойном нефтеотделителе ;

–        флотацией во флотаторах;

–        электрокоагуляция в аппаратах.

Определения основных геометрических параметров тонкослойного нефтеотделителя , флотатора и электрокоагулятора , количества аппаратов и остаточного содержания нефтепродуктов и механических примесей использовали методику расчета, приведенную в [1]. При этом принимались следующие основные исходные данные: расход сточных вод Q   = 3712,5 м ³ /ч; температура t   = 30 ⁰ C ; начальная концентрация нефтепродукта С _Н   = 100 мг/л и взвешенных веществ С _Н   = 60 мг/л.

На основании проделанных расчетов, основные параметры и количество оборудования представлены в табл. 2.

Таблица 2. Параметры работы аппаратов, используемых для водоподготовки для БОВ

Исходя из проделанных расчетов можно сделать следующие выводы:

– использование электрокоагуляционного аппарата для очистки оборотной воды Q   = 3712,5 м ³ /ч, требует установки 20 аппаратов объёмом по 185,6 м ³ . Хотя эффект очистки по нефтепродуктам достигает 6 мг/л, а по механическим примесям 3 мг/л, это требует повышения затрат на электроэнергию, использование электродов, с не большим их сроком службы, изыскания места расположения аппаратов. Так как аппарата с такой производительность не существует, необходимость затрат на установку его повышается. Это затрудняет его использование ;

– использование флотаторов в количестве 5 шт. в конечном расчете дает результат конечной концентрации по нефтепродуктам 15 мг/л и механических примесей 20 мг/л, что соответствует нормативам качества оборотной воды. Но так как флотатор выполняется в плане круглым , то это препятствует использованию его на существующей территории БОВ. Данное оборудование рационально будет использовать на вновь строящемся объекте ;

– применение нефтеотделителя в количестве 4 шт. с блоками тонкослойной очистки, где концентрация после очистки составляет 11 мг/л – для нефтепродуктов и 25 мг/л – для механических примесей, является оптимальным и соответствует нормам качества оборотной воды. Кроме того, имеется ряд преимуществ, таких, как: компактность сооружения, простота эксплуатации, действий при осмотре и ремонте, отсутствие застойных зон. Т.о. применение тонкослойного отстаивания является наиболее перспективным направлением улучше ния эффективности очистки оборотной воды от нефтепродуктов и взвешенных веществ.

Список использованных источников:

1.              Справочное пособие к СНиП 2.04.03 Проектирование сооружений для очистки сточных вод. – М.: Стройиздат , 1990. – 192 с.