中国石油大庆炼化公司炼油二厂二套ARGG车间163411
摘要：在催化裂化装置的生产过程中会产生烟气，烟气经烟气脱硫塔水洗处理后变成塔底外甩浆液，外甩浆液再进入PTU废液处理系统。在废液处理过程中，会产生一定量的废催化剂泥浆。因2018年开始，国家环保部门将催化裂化装置产生的废催化剂定性为危险固体废物，而危险固体废物处理费用较高，所以将废催化剂泥浆脱水进而降低重量，可有效降低危险固体废物的处理费用。希望此文能够为相关行业的工作人员提供理论借鉴。
关键词：催化裂化；烟气脱硫；程控隔膜压滤机
引言：程控隔膜压滤机适用于各种悬浮液的固液分离，适用范围广、分离效果好、结构简单、操作方便、安全可靠；广泛应用于洗煤、石油、化工、医药、食品等领域，也适用于纺织、印染、制药、造纸、皮革、味精等工业废水及城市生活污水处理等各种需要进行固液分离的领域。
一、背景介绍
大庆炼化公司二套ARGG车间PTU系统2013年9月正式投产，负责处理两套催化裂解装置的烟气脱硫塔底外甩浆液。塔底浆液经过澄清器的物理沉降后，上层清液流入氧化罐及斜坡沉降器处理后外排，沉降的澄清器底泥定期排泥至滤清箱，滤清箱经过物理沉降后将上方清水排出，剩余废催化剂泥浆用吸污车抽走转移填埋。
2018年开始，催化裂解废催化剂被定性为危险固体废物，必须由具有处理危险固体废物资质的专业公司处理，每吨的处理费用在2000元左右，而滤清箱内泥浆含水率达93%以上，如能将泥浆进行有效脱水将大大降低处理费用。车间技术人员在对几家具有脱水装置的催化企业考察后，认为程控隔膜压滤机的使用效果较好，操作简单且故障率低，过滤后泥饼的含水率可降至40%以下。
二、工艺流程
程控隔膜压滤机的配套流程改造，依托原有PTU装置，将原存放澄清器底泥的滤清箱替换为泥浆调节罐，泥浆在调节罐内加药搅拌后，通过进料螺杆泵送入压滤机滤板内；压滤机能够实现滤板压紧、进料过滤、进料恒压、压榨、反吹、洗涤、滤板松开、卸料等各道工序的自动化控制；压滤机配置了隔膜滤板，过滤后通过水压或气压改变滤室容积，对滤饼进行二次压榨，进一步降低滤饼含水率。滤出清液收集入新增滤液罐后，启动新增滤液泵打回澄清器。同时增加清洗水罐、清洗水泵、压榨水罐及压榨水泵。
因本车间PTU泵房附近无施工空间，压滤机及相关配套措施在新建厂房。在中蓝石化考察时，压滤机位于PTU泵房二层，压滤机产生的滤液、清洗水及冲洗水都可直接返回PTU地下滤清池。
三、运行总结
1.压滤机处理量及泥浆调节罐体积的确定
压滤机的处理量需与泥浆调节罐的体积匹配。确定处理量时，需进行严谨的计算，泥浆的含水率需测量准确。根据每天实际产生的绝干废催化剂量来确定压滤机的处理量，根据澄清器排出泥浆的浓度确定泥浆调节罐的体积大小，而澄清器排出的泥浆浓度与排泥的时间和频率密切相关。
如压滤机处理量小，会导致一天内多次进料，增加了员工的工作量；如压滤机处理量大或排出泥浆浓度较设计值小，会导致泥浆调节罐一罐的物料不足以一次进满压滤机，延长了进料的时间，对人工及能耗产生不必要的浪费。本车间在调试初期，因调节罐内浆液含水量较高，浓度较低，出现了进料过程中被迫向调节罐内连续补入泥浆的情况，而澄清器底部干泥量有限，所以在运行前，要确保物料的绝干量能够满足压滤机一次的进料量。
调节罐的体积宜大不宜小，体积足够可以灵活的调整物料浓度及运行压滤机的日期。
2.泥浆的浓度及进料泵的选择
泥浆的浓度影响压滤机进料的时间，同时会影响进料恒压的时间。如物料浓度过高，会导致进料恒压时间变短，进而影响泥饼的含水率。本车间在第一次调试时物料浓度过低，出现了一边排液一边进料的情况，此时压滤机可以保持住进料恒压状态。第二次在调节罐储存物料过程中，降低了排泥的时间及频率，提高了物料浓度，虽然解决了进料时间长的问题，但出现了压滤机保持不住进料恒压状态的情况，且进料压力持续上涨，只能被动的人为调整压滤机进入下一步进程。
本车间进料泵采用可调频的螺杆泵，当压滤机达到进料恒压压力的设定值时，进料泵应降低转数以保持压滤机的恒压状态。物料浓度过高，调节泵降频的速度赶不上进料压力上涨的速度，如操作员不能及时强制使压滤机跳转下一步，将有损坏压滤机的风险。所以进料泵的调频灵敏度非常重要。
3.清洗水泵的选择
清洗水泵的作用是清洗滤布。原设计为柱塞泵，在调试过程中发现清洗滤布的喷头口径较小，泵流量大于喷头出水的流量，导致泵憋压，增加了出口循环线后才能正常使用。所以，此泵应采用可调节行程的柱塞泵。
在考察其他企业时，发现此泵使用过程中震动较大，所以在泵的出入口管线及安全阀采用了部分软连接来减少震动。但在调试中发现，因泵出口水量不能保持恒定，冲击管线后管线震动较大。所以此泵的蓄能器要能够满足管线的稳流需要，或在泵出口增加缓冲罐来保持出口流量的稳定。其次要对管线做好固定。
在使用过程中，发现水洗喷嘴易堵塞，应考虑在清洗水罐及清洗水泵出口增加有效的过滤设施。水洗喷嘴应备用一套，水洗过程中发现堵塞后直接替换，堵塞喷嘴疏通后备用。
4.压榨水泵的选择
压榨水泵的作用是向隔膜板内打入压榨水鼓板，对滤饼进行二次压榨。根据厂家要求，压榨压力0.8-0.9MPa即可，过高会影响隔膜板的使用寿命。
原设计压榨水泵扬程为120米且为工频泵。调试过程中，为满足压力要求在泵的出口增加了循环线。但在使用过程中，循环线手阀需经常调节。所以，此泵应在设计初期与压滤机厂家结合好使用压力，来确定泵的参数。
5.流程的优化
本车间在设计过程中提出，进料泵入口增加新鲜水线，在压滤机进料阀前增加旁通线返回澄清器。目的是在进料结束后，启动进料泵用新鲜水线冲洗进料管线，以预防进料管线堵塞及泥浆沉积挂壁。因此项目依托于烟气脱硫的PTU废液处理系统，本车间计划将PTU外排的含盐污水改入进料泵入口，以达到节水目的，降低能耗。
6.厂房面积及其它配套设施
因压滤机产生的催化剂泥饼为危险固体废物，存放必须满足国家相关要求，所以厂房面积宜大不宜小，在建设初期要考虑到物料的存放问题。
其次，本车间因施工费用有限，处理泥饼的流程是在压滤机产生泥饼后，卸入电动收泥斗中，由电动收泥斗再卸入储泥槽后，再由人工装袋，但人工装袋耗时较长。如相关企业施工费用充足，可在收泥斗下方均匀设置几个收口，挂上吨袋，再由叉车直接收走。如处理量较大需要连续运行，应考虑传送带和自动装袋机等配套设施。
综上所述，随着国家环保标准的逐渐提高，作为炼油企业主要污染源的催化裂化废催化剂，占用了大量的危险固体废物处理经费。通过程控隔膜压滤机的有效脱水，可将处理费用减半，提升了企业的效益。同时，程控隔膜压滤机可广泛的应用于各种需要进行固液分离的领域。