焦玉香，马转娥，雷声

（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川750026）

脱盐水阴阳离子交换器运行周期缩短原因分析及处理

焦玉香，马转娥，雷声

（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川750026）

脱盐水阴阳离子交换器运行周期缩短，直接影响装置的稳定运行，针对这种情况，进行了一系列原因分析，制定了相应的措施，保证了阴阳离子交换器运行周期。

离子交换器；周期缩短；原因分析；处理对策

宁夏石化公司脱盐水装置原设计水量为500 m3/h，主要负责供给合成、尿素装置和锅炉所需的合格脱盐水。该装置主要用水来自地下水和化肥二厂产生的工艺冷凝液、透平冷凝液、解析水、甲醇水等。其中工艺冷凝液、蒸汽冷凝液、解析水、甲醇水属于再生循环利用水。脱盐水系统主要设备有反渗透、阴阳离子交换器，混床。其工艺流程（见图1）。

图1 脱盐水流程简图

1 问题的出现

2012年6月到2013年初，脱盐水阴阳离子交换器运行周期大幅缩短，运行周期由96 h下降至58 h左右，最低运行周期为38 h，制水量大幅下降，同时阴阳离子交换器再生频繁，不但造成酸碱消耗增大，更主要会造成脱盐水装置制水紧张局面，随时会影响二化肥装置高负荷运行，针对这种情况，部门组织技术人员积极主动查找原因，寻求解决阴阳离子交换器周期缩短的有效途径。

2 原因分析

主要原因是解析水和含甲醇冷凝液来水指标不稳定，反复对陶粒池进行冲击，造成微生物活性低，处理效果差等原因，使不合格的冷凝液进入阴阳离子交换器，导致脱盐水离子交换器运行周期短，周期制水量大幅下降，曾一度造成脱盐水供水紧张，直接影响化肥二厂的长周期稳定运行。

2.1 蒸汽冷凝液来水指标超标严重，阴阳床运行周期短

蒸汽冷凝液来水指标超标的主要原因是：2013年3月来自化肥二厂合成装置的123-C泄漏氨，造成蒸汽冷凝液处于超标回收状态，从而使离子交换树脂污染、中毒，离子交换树脂交换容量大幅下降，阴阳离子交换器运行周期短。从蒸汽冷凝液的分析数据来看，蒸汽冷凝液中平均含NH4+量在53.85×10-6W、平均pH为10.04，平均电导率为82.75 μs/cm。污染的蒸汽冷凝液是造成离子交换树脂中毒、污染的主要原因。

表1 污染后蒸汽冷凝液来水指标

2.2 工艺冷凝液来水温度高

工艺冷凝液来水温度高，主要是因为来自二尿素的工艺冷凝液换热器E-131B板式换热器处于循环水给水末端流速慢、易堵塞等缘故，造成工艺冷凝液温度高达90℃～100℃，时间达6个月，使阴阳离子交换树脂破损、老化，同时使阴离子交换树脂除硅效果降低，造成阴阳离子交换器运行周期由96 h下降到周期38 h左右，相应酸碱消耗增大。

2.3 不合格的解析水和含甲醇冷凝液进入陶粒池带入中间水池

脱盐水陶粒池装置用于处理来自尿素装置的解析水和合成装置的含甲醇冷凝液，由于化肥二厂装置波动时，岗位人员调整不及时，造成不合格的解析水和含甲醇冷凝液进入陶粒池处理后回收至中间水池，主要因为这两股冷凝液来水无在线监测装置，且分析频率为1次/天，当来水指标发生变化或超标时，操作人员不能及时发现和排放，使不合格的冷凝液直接进入陶粒池，当化肥二厂系统发现停车和大波动时，来水氨氮含量超标会影响微生物活性，降解了微生物处理有机物的能力，不合格的冷凝液送入离子交换器后，带入微生物粘泥，污染离子交换树脂，使离子交换树脂结块，从而引起阳离子交换器床层压力高、运行周期短、频繁再生等不良后果，从而给装置的稳定生产带来很大的隐患。

2.4 阴、阳床离子交换器运行负荷高、造成离子交换器运行周期短

化肥二厂50%扩能后，脱盐水装置未进行相应扩建，改造后回收冷凝液：浓水回收增加水量50 m3/h；冷凝液增加100 m3/h；含甲醇水回收增加40 m3/h；二化尿素析水40 m3/h。以上冷凝液送入中间水池，造成阴阳床长期的超负荷运行，导致阴阳床运行周期短。

3 处理对策

（1）针对蒸汽冷凝液指标长期超标回收，化肥二厂借年检修之际，对123-C泄漏点进行消漏处理后，蒸汽冷凝液指标合格回收，至此影响阴阳床运行周期缩短的这一隐患彻底消除。

（2）针对二尿素工艺冷凝液来水温度高，借化肥二厂检修之际，更换换热器E-131B后，来水温度降低到50℃左右，使冷凝液的水温达到设计要求，满足生产需求。

（3）对冷凝液系统进行技术改造。增加了除铁过滤器、ASM过滤器和杀菌系统等装置后，有效避免有机物带入脱盐水系统，减少离子交换器被污染的机会，延长了离子交换器的使用寿命，确保了离子交换器的运行周期。

（4）通过技改新建一台混合离子交换器，利用冷凝液泵将过滤后的工艺冷凝液和蒸汽冷凝液送入新混床，以此来减少阴阳离子交换器的运行负荷；同时通过技改将部分蒸汽冷凝液直接送入锅炉疏水箱，减少阴阳离子交换器的制水量，从而有效的缓解了阴阳床超负荷运行的被动局面。

通过分析数据来看，蒸汽冷凝液来水指标均优于锅炉疏水箱控制指标，完全满足锅炉给水，部分蒸汽冷凝液送入疏水箱，缓解阴阳离子交换器的制水压力，有效延长了离子交换器的运行周期。

4 结论

通过技术改造处理，脱盐水离子交换器运行周期由最低38 h左右上升至90 h左右，基本达到了设计运行周期，有效控制阴阳离子交换器的运行周期，确保脱盐水装置的稳定运行。在日常工作中采取如下措施：定期对换热器123-C出口样进行分析，发现异常及时处理。加强各种冷凝液来水监测，同时对含甲醇冷凝液和解析水设置指标超标报警和联锁设置，有效杜绝不合格冷凝液进入污染水质，影响陶粒池装置的稳定运行。对进装置的工艺冷凝液进行换热处理，使其水温满足生产需求。

［1］唐受印，戴友芝，等编.水处理工程师手册［M］.北京：化学工业出版社，2005.

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［3］王方.锅炉水处理［M］.北京：中国建筑工业出版社，2000.

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