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自本世纪初期过程系统工程方法在我国化工炼油行业推广应用以来,已形成一套企业节水减排的过程系统工程方法——节水减排的“三步法”。所谓“三步法”,即水平衡测试―水网络集成―外排污水深度处理回用。这种方法从21世纪初起已陆续在中石化、中石油、中国海油等大公司推广应用,取得明显效益。
从2004年6月开始,中国石化股份有限公司内部有计划、有系统地开展推广水夹点节水减排技术,促使企业炼油吨水耗从2001年的1.8吨/吨下降至2004年的1.15吨/吨,到2012年降到 0.55吨/吨,接近国际先进水平的0.50吨/吨,下降了3倍。中国石油天然气股份公司于2004年制定《炼化企业节水减排优化方案的制订和实施》企业规范(由西安交大和圣金桥信息技术公司起草),推广应用这项技术,炼油吨水耗从2005年的1.14吨/吨下降至2012年的0.60吨/吨。
以上甲醇及石油化工企业的例证说明:只要应用先进的过程系统工程的方法,持续不断地优化用水过程,实现高水高用、低水低用、清污分流、梯级利用,煤化工的水耗是可以成倍下降的。我们曾经将这套在石油化工企业成熟采用的方法,对某大型煤制烯烃企业进行了试点应用,发现煤化工企业的节水潜力很巨大。如果按照水网络优化的思路,进行系统优化技术改造,实施提出的十几项技术措施,可以将总体新鲜水消耗下降63%,吨烯烃耗水有可能从原设计的32吨/吨下降到10吨/吨以下。当然,这需要相应的技术改造投资,经过粗略计算,项目所需要的投资费用的静态投资回收期约2.6年。
这里应该对表一中所谓“先进指标”做一些评述:表中引用的“先进指标”实际是个变化的数值,不同时期由设计部门估算的可能达到的值。但是,我国的设计院(公司)并没有掌握过程系统工程集成优化技术,而新型煤化工的大型工业化装置均在中国实践,也没有所谓“国际先进水平”作为参照系。所以,这里的“先进指标”其实缺乏科学基础,只能作为努力目标的参考。前面举的例子就说明,运用新的过程系统工程集成优化方法,这种指标是完全可以突破的。
图一:甲醇吨产品水耗随年代推移下降情况
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