２＇第４１卷第９期 ０１２年９月 Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａ ｉｃ１ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ 当 代 化工Ｖｏ］．４１．Ｎｏ．９ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２０１ ２ 乙烯装置污水预处理ｐＨ控制调节系统的优化 张 囡 ，李元明 ，张家申 （１．辽宁石油化工大学，辽宁抚顺１１３００１； ２．中国石油抚顺石化公司乙烯项目经理部，辽宁抚顺１１３００４） 摘 要：介绍抚顺乙烯化工厂乙烯装置污水预处理工艺流程，及其污水预处理ｐＨ控制调节系统在乙烯装 置上的应用。针对污水预处理ｐＨ控制调节系统在运行中存在的实际问题，提出优化措施，并给出优化前后乙 烯装置污水预处理效果的比较结果。 关键词：乙烯装置；污水预处理；ｐＨ控制调节系统；优化措施 文献标识码： Ｂ 文章编号： １６７１—０４６０（２０１２）０９—０９９０—０２ 中图分类号：ＴＥ ６２４ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐＨ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｌａｎｔ Ｓｅｗａｇｅ ＺＨＡＮＧＮａｎ ，ＬＩＹｕａｎ—ｍｉｎｇ２，ＺＨＡＮＧＪｉａ—ｓｈｅｎ （１．Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｓｈｉｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｆｕｓｈｕｎ １ １３００１，Ｃｈｉｎａ； ２．ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ Ｆｕｓｈｕｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｆｕｓｈｕｎ １ １ ３００４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ Ｆｕｓｈｕｎ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｌａｎｔ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐＨ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｐｌａｎｔ ｓｅｗａｇｅ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｐＨ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｗａｇｅ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ，ｔｈｅｎ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｂｅｆｏｒｅ ｎｄ ａｆａｔｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｅｖｉｃｅ；Ｓｅｗａｇｅ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ＰＨ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｓ；Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ 我国乙烯工业正处于高速发展阶段，预计到 ２０１５年将达到２１～２３ Ｍｔ／ａ。乙烯装置是工业取水 和排水大户。以加工量为１．０的Ｍｔ／ａ某乙烯厂为例， ２００７年总取新水量为１ ６１ １ ｍ ／ｈ，外排污水量约 油污水混合，经导流池后进入隔油池，采用ＡＰＩ方 式除油，废油装桶外售，除油后的污水进入提升池， 通过提升泵送到污水场进行生化处理Ｌ ２ Ｊ￣原设计处 理能力３０ｔ／ｈ，１４万 乙烯装置扩能改造后，预处 理单元处理能力扩到６０ 。 １．２污水预处理ｐＨ调节系统介绍 １ ０００ ｍ ／ｈ 。如何处理好乙烯装置排放的污水，使 其排水符合国家环保法规的严格要求，将成为乙烯 工业可持续发展的关键环节之一。 本文介绍抚顺乙烯化工厂乙烯装置污水预处理 工艺流程，及其污水预处理ｐＨ控制调节系统在乙烯 装置上的应用。针对污水预处理ｐＨ控制调节系统在 Ｐ４加酸泵、ｐＨ传感器、变频调速器和ＣｙｂｏＣｏｎ ｃＥ的ＭＦＡ先进调节器共同构成ｐＨ值控制回路， 对污水ｐＨ值进行连续调节 Ｊｏ ＭＦＡ先进调节器 的应用，可以克服控制系统中的大滞后和非线性。 当Ｐ４泵接近满量程工作状态时，自动启动Ｐ３加酸 运行中存在的实际问题，提出优化措施，并给出优 化前后乙烯装置污水预处理效果的比较结果。 泵作为补充。控制方案示意图１。 １ 概述 ２当前ｐＨ控制存在的问题 当前ｐＨ控制存在的主要问题有以下三个方面： （１）ｐＨ探头被污物覆盖。乙烯车间碱洗塔 ＤＡ一２０３排放的废碱中，含有黄油、低聚物等不可 １．１ 污水处理工艺流程介绍 １９９１年１２月，抚顺乙烯化工厂乙烯装置正式 投产，按外商设计乙烯装置废碱氧化系统排放的废 碱液、急冷系统排污水、储运排污水、丁烯装置排 放生产废水及乙烯化学池排放的废碱液进人中和 回收的物质，随废碱液一同排到污水池中，时间长 了在污水中和池中形成粘稠状聚合物，随污水流动 池后，通过ｐＨ值自动监测仪表对废水的ｐＨ值进行 监测，并通过控制系统由注酸泵自动向中和池中注 酸，控制污水ｐＨ值６～９，然后流人调节池中与含 粘着在探头表面，导致测量值与真实值偏差较大， 引起外送污水ｐＨ超标。 （２）ｐＨ值探头传感器密封泄露，导致系统短 收稿日期：２０１ ２－０３—２８ 作者简介： 张囡（１９８０一），女，辽宁抚Ｊｌ￣ｌＡ，工程师，硕士，２００８年毕业辽宁石油化工大学，研究方向：控制理论与控制工程。 第４ｌ卷第９期 张 囡，等：浅析乙烯装置污水预处理ＰＨ控制调节系统的优化 路。污水外送系统的波动，造成污水有时显碱性， 有时显酸陛，长期的酸碱侵蚀使密封泄漏，水进人 传感器接线头处使内部线路短路，ｐＨ值系统失去 调节能力，造成污水超标。 （３）ｐＨ值控制系统死机。ｐＨ控制系统长期 暴露在外部，精制水房粉尘较多，主机上积灰严重， 造成系统短路，注酸泵停止］＿作，造成ｐＨ波动。 图１ ｐＨ控制方案示意图 Ｆｉｇ．１ ｐＨ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ ｄｉａｇｒａｍ ３优化措施 针对当前ｐＨ控制存在的主要问题，提出以下 优化措施为：（１）根据污水流动方向，聚合物汇集 地点，Ｎ２搅拌地点，将ｐＨ探头由２ 中和池和出口 中间处（聚合物汇聚相对较多处），移至中和池出 口，依靠水流的冲力带走聚合物。（２）把ｐＨ值信 号引入控制室，这样ＤＣＳ人员可以时时监测外排污 水ｐＨ值情况，有利于岗位人员提前做出动作。（３） 在ｐＨ值探头外面加了一层金属网，以防止油状聚 合物覆盖在ｐＨ值探头上。（４）定期清理中和池中 的油状聚合物，油状聚合物积累到一定量时，联系 安全环保部门把油状聚合物出厂处理。（５）控制好 碱洗塔排黄油操作，防止黄油排人中和池。（６）联 系仪表人员定期对探头进行清洗；定期对电脑显示 系统进行重启。（７）用密封胶对ｐＨ探头连接处进 行了密封，定期进行擦洗，以防酸碱侵蚀。 ４ ｐＨ控制结果的比较及分析 ４．１平稳率比较 以２０１０年的３，４，５，６四个月的平稳律为例 做比较，优化前后比较结果如图２所示。 从图２容易看出，在优化调整前的３，４月份ｐＨ 波动非常大，波动范围在２～１４之间；在优化调整后 的５，６月份ｐＨ波动在７．５～９之间，完全符合标准 污水外送指标６．５～９。大大减轻了岗位及在线仪表人 员的劳动强度，为车间环保工作提供了有利保障。 图２ ｐＨ值比较图 Ｆｉｇ．２ ＰＨ ｖａｌｕｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｃｈａｒｔ ４＿２探头清理次数比较 ｐＨ控制优化前，以２０１０年３、４月份为例， 清理次数分别为８次和９次。优化后，以２０１０年５、 ６月份为例，清理次数分别为１次和０次。显而易 见，自从优化后探头清理次数明显减少，仪表人员 劳动强度明显下降，而且减少了探头的损耗。避免 了污水外送波动，造成水厂的冲击。 ５结论 实践证明，污水预处理ｐＨ控制系统，采取优 化措施后，ｐＨ值平稳律在要求的ｐＨ值范围内更加 稳定；明显减少了探头清理次数；使优化前污水的 ｐＨ值时常出现短时间内不合格的情况得到改善， 确保污水外送１００％合格。 为更好的控制外排污水ｐＨ值，本文给出以下一 些想法：（１）在中和池的调节池上再增加一个ｐＨ值 探头，这样有两个ｐＨ值探头，能起到互相校正作用。 （２）把化学污水池液位指示引导控制室，这样ＤＣＳ 人员可以监测化学污水池入水及出水及液位情况， 同时也有利于车间管理。（３）中和池提升池加一个 液位指示，并引导控制室，这样ＤＣＳ人员可以监测 提升池液位情况，防止提升池溢流。（４）对控制系 统进行完善，在化学中和池外排污水管线上加一个 流量表和碱浓度表，并把信号传到控制系统，控制 系统经过计算，得出需注酸量，通过开启Ｐ３泵补入 此需算量。这样就能平稳的控制外排污水。 参考文献： ［１］傅晓萍，李本高乙烯装置污水回用循环水技术研究与应用ｆＪＪ． 石油炼制与化工，２０１１，４２（４）：８３—８６． ［２］姚伟清，高维松先进ｐＨ值控制系统在污水预处理单元的应用： 油气储Ｊ￣＿［ＤＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｏｎｇｋｏｎｇ．ｃｏｍ／ｗｅｂｐａｇｅ／ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ／ ２ＯＯ４１ １／Ｄ—Ａ７５４—３８３３５２Ｃ５Ｄ１２４．ｈｔｍ ２００７—９—１９． ［３］李长俊，李海，周姜涛．浅析乙烯装置急冷水和稀释蒸汽发生系 统的ｐＨ控制刚．石油化工安全技术，２０００，６：１６—１８． ［４］李才付．控制污水排放推行清洁生产 乙烯 ［业，２００４，１６（２）： ６１—６６． ［５］杨翠容，庞全．智能控制及在化工过程控制中的应用【Ｊ］．自动化 仪表，１９９９，２０（８）：３４—３６．
