石化產(chǎn)業(yè)生態(tài)分析及水資源優(yōu)化利用研究.pdf

1、世界石化產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷著第三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，呈現(xiàn)出了產(chǎn)業(yè)集中化、科技化、生態(tài)化的特點(diǎn)。我國石化行業(yè)的資源利用和污染治理的整體水平與國際先進(jìn)水平相比存在著相當(dāng)大的差距，我國煉油行業(yè)的每噸原油加工耗水量平均2.37t/t，比國際先進(jìn)水平的0.5t/t高5倍。目前某石化企業(yè)已經(jīng)基本建成千萬噸級(jí)煉油基地和石化產(chǎn)品出口基地，并形成較強(qiáng)的特色產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。但是，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，仍存在資源問題突出、環(huán)境污染嚴(yán)重、產(chǎn)業(yè)配置潛力巨大等問題。本文

2、作為上海市科委科研計(jì)劃項(xiàng)目“上海石化行業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)與應(yīng)用研究”(課題編號(hào)042312081)的主要組成部分，將產(chǎn)業(yè)生態(tài)理念運(yùn)用于石化行業(yè)，進(jìn)行石化產(chǎn)業(yè)生態(tài)分析，開展旨在提高資源生產(chǎn)率和污染排放最小化的生態(tài)鏈優(yōu)化設(shè)計(jì)，研究開發(fā)石化行業(yè)生產(chǎn)過程中具有代表性的節(jié)能、節(jié)水、降低物料消耗和廢物排放的共性關(guān)鍵技術(shù)。主要研究成果有：(1)對(duì)某大型石化企業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及其環(huán)境問題進(jìn)行系統(tǒng)的分析。該企業(yè)內(nèi)部已初步具有產(chǎn)業(yè)鏈的雛形，但存在產(chǎn)品物流

3、簡(jiǎn)單粗放、資源浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。該企業(yè)廢氣方面應(yīng)加強(qiáng)硫和有機(jī)物的回收利用以及低品味熱能回收利用；廢渣應(yīng)加強(qiáng)資源化研究并進(jìn)行優(yōu)化管理；此外，企業(yè)內(nèi)用水與廢水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)化的需求迫切，水資源節(jié)約和再利用潛力巨大。(2)建立了環(huán)境管理數(shù)據(jù)庫。利用Microsoft Visual Basic.net與Microsoft SQL Server 2000建立了包含石化行業(yè)各類環(huán)境管理相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫，操作界面由主界面、查詢窗口、信息窗口和提

4、示對(duì)話框組成。(3)對(duì)廢氣和廢渣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。典型石化企業(yè)廢氣可采用石灰石/石灰-石膏法、克勞斯工藝、吸附法和熱力燃燒等工藝進(jìn)行資源化處理，該企業(yè)高溫廢氣采用間接換熱方式回收余熱，可回收熱能8387.72 kw，產(chǎn)生效益折合人民幣123,250/元天。該企業(yè)廢渣可采用焚燒-熱能回用的方法進(jìn)行資源化處理，廢堿可采用WAO+SBR組合工藝進(jìn)行處理，催化劑宜采用化學(xué)方法再生。(4)進(jìn)行新型水系統(tǒng)優(yōu)化方法的建立和應(yīng)用。研究成果主要有

5、以下兩點(diǎn)：1)提出了新型水系統(tǒng)優(yōu)化方法的理論，并建立了一個(gè)或多個(gè)污染因子的水系統(tǒng)優(yōu)化模型。新型水系統(tǒng)優(yōu)化方法的基本假設(shè)為用水操作的傳質(zhì)動(dòng)力模型，采用每個(gè)用水操作依次使用回用水源和新鮮水源配合的方式，水源采用順序依次為濃度與用水操作入口極限濃度相等的回用水—其它回用水—新鮮水。水系統(tǒng)優(yōu)化模型主要包括模型假設(shè)、目標(biāo)函數(shù)、邊界條件、模型函數(shù)、判斷準(zhǔn)則及其運(yùn)算程序流程圖。2)編寫了單污染因子和雙污染因子新型水系統(tǒng)優(yōu)化的計(jì)算機(jī)程序，

6、并將其運(yùn)用于實(shí)際計(jì)算。對(duì)實(shí)例中含硫水系統(tǒng)優(yōu)化后的節(jié)水減排效率達(dá)到單污染因子38.31％和19.98％，多污染因子17.81％，含油水系統(tǒng)優(yōu)化后的節(jié)水減排效率達(dá)到單污染因子33.30％和24.29％。此外，新型水系統(tǒng)優(yōu)化方法適應(yīng)性強(qiáng)，可以兼容流量改變，濃度改變、再生回用和再生循環(huán)等實(shí)際情況。(5)運(yùn)用新型水系統(tǒng)優(yōu)化方法，對(duì)典型石化企業(yè)用水與廢水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化并構(gòu)建水系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈。研究成果主要有以下三點(diǎn)：1)提出水系統(tǒng)回用的方

7、法與原則。蒸汽凝結(jié)水回收、含硫含油污水串級(jí)回用、廢水深度處理后回用等方法是水系統(tǒng)優(yōu)化的有效途徑。2)工藝水及水回用系統(tǒng)優(yōu)化。在工藝水系統(tǒng)回用水的等級(jí)劃分與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定的基礎(chǔ)上，運(yùn)用新型水系統(tǒng)優(yōu)化的理論和方法，對(duì)該企業(yè)工藝水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。工藝水系統(tǒng)優(yōu)化后，該企業(yè)電脫鹽注水、水封用水和冷卻用水三種工藝用水可采用回用水188.03 t/h，新鮮水使用量由原來的199.62t/h降至11.59 t/h。3)通過對(duì)典型石化企業(yè)實(shí)際水系