大庆金桥信息技术工程有限公司是中国石油天然气集团公司大庆石化总厂投资注册的高新技术企业,是在国内石油石化行业涉足领域最广的软件企业之一。是集软件产品研发以及提供生产自动化、企业信息化等工程服务为一体的高新技术企业。公司作为中国石油天然气集团公司的软件开发基地,具有二十多年的石油化工行业应用软件开发经验,公司定位于为流程制造行业提供整体信息化解决方案,包括企业资源规划系统解决方案、生产管理解决方案、自动化系统集成、网络系统集成及相关服务。
【系统简介】
当前的节水减排已从管理节水走向系统节水,将全厂用水和污水处理系统当成一个大的水网络系统来对待,进行全面地过程集成和优化。
通常的解决方案是:三步法完成用水网络优化方案研究,即以水平衡测试为基础,在水平衡测试完成后进行用水优化设计;用水优化设计要依据水夹点技术和数学规划方法的基本原理,选取适合本企业的软件进行用水系统的网络设计和经济评估;并选择合理的水处理技术,做好污水处理回用导向性方案研究。
一、全厂水平衡
当前水平衡是节水减排工作中必不可少的重要环节,每个企业都需要做,而且每2-3年就要做一次。鉴于全厂水网络系统的复杂性,必须有相应软件在计算机上进行分析,才能找到最佳方案。但由于缺乏必要的计算机软件包,每次水平衡均费时费力,造成许多企业多年没有水平衡数据,家底不明,方向不清。水平衡软件具备如下性能:
1)水平衡的标准录入表格,使测试数据便于按统一格式很方便地录入;
2)可以在局部或全部划定的范围内检验数据的平衡度;
3)按统一的格式制作水网络平衡图,利用现成的图标及说明框绘制;
4)数据校正功能:对于可信度差的数据利用数理统计方法进行自动数据校正,使之达到平衡。
水平衡软件技术特点:
1)以EXCEL制表软件为基础,VBA编程技术,形成制图及核对功能;
2)稳态数据校正技术,只利用成熟的过失误差侦破及随机误差校正方法。
二、利用水夹点技术搜索最优水回用方案
夹点技术在70年代起源于英国的UMIST大学,作为一种设计换热网络的工具来解决当时的能源问题。其后,夹点思想有了新的突破,不再局限于热力学问题,而更加广泛的延伸到水系统设计中,用以解决目前所面临的水资源危机。
水夹点技术在国外已经成功地应用于几个炼油厂和化工厂中,节水20-30%。美国Monsonto公司1995年对7套生产装置进行了水夹点分析与应用,取得了节水30%,减少污水处理量75%,减少投资费用1150万美元的效果。
一般来说,从一个用水单元出来的废水如果在浓度、腐蚀性等方面满足另一个单元的进口要求,则可为其所用,从而达到节约新鲜水的目的。这种废水的重复利用是节水工作的主要着眼点。
第三:污水深度处理回用
节水也要“开源”。要尽可能地将排出的废水加以处理,使之成为二次水源。污水集中处理是老的用水网络模式,污水分散式再生循环利用是当前发展趋势,当作为“水源”的出口水的水质,与作为用水“水阱”进口对水质要求不匹配时,在“水源”设备的出口直接安装相应的水净化处理设备,将准备回用的水进行处理后达到合格,再直接送入用水的设备就是“分散式再生循环利用”。
【应用情况】
从2003年起至今,水平衡软件和ASPENWATER软件已在 3个大型石油化工企业的节水减排优化方案研究项目中进行应用,分别是中国石油大港石化分公司节水减排优化方案研究、中国石油大庆石化分公司炼油厂节水减排优化方案研究、中国石油大庆石化分公司化工板块节水减排优化方案研究。
通过对大港石化分公司水平衡调查,以及在水平衡调查基础上开展的利用水夹点技术对全厂用水网络优化分析,共制定了15项节水实施方案,节约新鲜水34.67t/h(节水13%)节约回用水2.4t/h,实现经济效益153.42万元/年。
通过对中国石油大庆石化分公司炼油厂水平衡调查,以及在水平衡调查基础上开展的利用水夹点技术对全厂用水网络优化分析,共制定了6大节水实施方案,节约新鲜水286.1万吨/年,减少排污223.76万吨/年,年经济效益12561.8万元/年。
通过对大庆石化分公司化工板块水平衡调查,以及在水平衡调查基础上开展的水夹点技术以及全厂用水网络优化分析,提出43项节水措施,节水581t/h(节水14.8%),节水效益为1097万元/年,减排效益为4607万元/年。
此外,中国石油玉门炼油厂、辽河石油化工公司、吉林石化、兰州石化节水减排优化方案研究项目目前正在进行。