化工工艺凝液可溶性TOC去除方案

化工工艺凝液可溶性TOC去除方案

   ,梁晓玲，刘松

浙江石油化工有限公司，浙江省舟山市 316000

摘要：本文通过研究增加活性碳过滤器去除化工工艺凝液可溶性TOC的可行性，并提出两种技改方案进行优缺点对比。最终通过确定技改方案解决生产问题。

关键词： 可溶性TOC 、活性炭、过滤器、工艺凝液

一、概述

根据一期工艺凝液除油除铁系统运行经验，由于化工装置工艺凝液含有复杂的可溶解性TOC，对除油除铁系统各个处理单元影响较大，短期内造成除油滤芯污堵、扫描罐活性炭吸附饱和、混床树脂污染失效，给生产稳定运行带来较大风险。为降低工艺凝液系统可溶解性TOC含量，探讨在工艺凝液处理系统增加活性炭过滤措施。

二、增加活性炭过滤器可行性分析

1、活性炭吸附原理

活性炭是用木材、果壳等含碳物质在高温缺氧条件下活化制成，形成巨大的比表面积。具有物理吸附、化学吸附、催化氧化等性能，能有效去除水中溶解性TOC。

2、活性炭压差升高原因分析

2021年11月11日南区除盐水站通过一二期化工工艺凝液联通线接收处理一期部分化工工艺凝液（约300t/h）。一周内扫描罐活性炭层压差出现逐步上升现象，11月17日活性炭层压差最大达到0.06MPa，联系调度切出一期化工工艺凝液后，扫描罐压差趋于稳定。

针对扫描罐活性炭层压差升高，主要从以下两方面分析原因：

（1）活性炭表层板结造成差上升：

对扫描罐开盖检查，活性炭无板结情况，排除因活性炭结块引起压升高，如下图。

（2）部分活性炭吸附饱和造成压差上升

分别取扫描罐表面活性炭与罐底部活性炭，分别用除盐水浸泡与4%NAOH洗脱有机物对比。具体实验数据见下表：

上述检查判断活性炭层压差升高原因是由于吸附TOC造成。

3、对污染活性炭进行清洗效果验证

将污染的扫描罐活性炭层清理三十公分（约2吨，单台装填总量约7吨），导入混床设备（空）进行水反洗、气水加强反洗、碱浸泡后反洗，结果如下：

（1）清洗后的活性炭回装扫描罐，扫描罐压差均由0.06MPa左右降至0.02MPa以下，压差恢复正常。

（2）对三种方式清洗后的活性炭的碘吸附值进行对比。

下表是化验室外委后的分析结果截图，针对本次污染的活性炭三种清洗方式效果一致，通过碱浸泡后反洗能降低反洗水量。

备注：新装填的活性炭碘吸附值指标大于1000mg/g；碘吸附值随着运行时间逐步降低，D列除油除铁系统2021年6月28日投运，运行5个月，碘值下降超过12%；根据工艺包厂家技术经验建议，运行期间活性炭碘值低于700mg/g需要更换，按目前碘值下降速率估算，运行13个月活性炭将低于700mg/g。（8月份外委活性炭碘值905mg/g，计划每月外委一次，监控活性炭碘值变化情况）

4、可行性结论

（1）根据上述情况判断，增加活性炭过滤器流程能吸附系统中部分可溶解性TOC，活性炭压差升高后，可通过水反洗恢复压差；

（2）根据活性炭碘值指标，活性炭过滤器填料更换周期预计为一年。

三、改造方案

方案一：活性炭过滤器设置在屏障精滤罐与精密过滤器之后，富集阻截除油罐之前，流程图见下图：

增加的活性炭过滤器进出水母管设置隔断阀，原屏障精滤罐与精密过滤器的出水母管至富集罐进水母管前增加隔断阀，增加的活性炭过滤器进出水母管设置隔断阀，分别设置在富集罐进水母管隔断阀的前后，如上图所示，投用或者停用活性炭过滤器时可通过隔断阀调整，不影响原系统的运行。

方案二：活性炭过滤器设置在终端过滤器前、扫描罐后，富集罐和扫描罐均设置跨线，取消扫描罐中的活性炭，富集罐和扫描罐互为备用，流程图见下图：

富集罐和扫描罐分别增加跨线管道并设置隔断阀，扫描罐出水母管增加隔断阀，增加的活性炭过滤器进出水母管设置隔断阀，分别设置在扫描罐出水母管增加的隔断阀前后，如上图所示，投用或者停用活性炭过滤器时可通过隔断阀调整。

方案优缺点对比及结论：

三、结论

经对比，方案二延长了活性炭的使用寿命，更加有利于生产过程控制，更加能满足化工生产要求，所以选择方案二进行技改。