Спрос на нефть продолжит расти в обозримом будущем. Экологические нормы и доступность пресной воды затрудняют для нефтеперерабатывающих заводов поддержание и расширение производственных мощностей. В этой записи блога будет рассмотрено, как сделать охлаждение сточных вод более эффективным и их повторное использование.

Нефтеперерабатывающие заводы используют большие объемы воды при обработке и очистке сырой нефти. Вода используется в различных технологических установках, таких как дистилляция и обессоливание. Вода, которая контактирует с углеводородами, называется сточными водами и требует очистки перед сбросом. Возможность эффективной очистки сточных вод и сокращения и повторного использования стоков нефтеперерабатывающих заводов является ключом к устойчивой работе.

Типичная установка очистки сточных вод имеет несколько стадий. Сначала поток поступает в сепараторы нефти и воды. Затем поток сточных вод поступает в уравнительный резервуар для сглаживания колебаний расхода и концентрации. При сбалансированном потоке может начаться биологическая очистка. Биоорганизмы вводятся в поток сточных вод и питаются органическими веществами. Биоорганизмы чувствительны к температуре; если поток отходов слишком горячий, они погибают. Оптимальный диапазон температур составляет от 90°F до 100°F. По этой причине поток отходов охлаждается перед биологической очисткой.

Охлаждение

Охлаждение этих потоков отходов представляет собой проблему для многих систем теплопередачи. Открытые градирни и испарительные пруды не подходят для этого применения. Оба варианта подвергают сточные воды непосредственному воздействию окружающей среды. Требуется решение с замкнутым контуром. Сухой воздушный охладитель обеспечивает этот замкнутый контур; однако достижение оптимальной температуры затруднительно, если не невозможно. Градирни и вторичные теплообменники могут использоваться для создания замкнутого контура. У этой схемы есть недостатки. Разнообразие отходов, содержащихся в этих потоках, приводит к засорению или загрязнению этих теплообменников. Регулирование температуры также является проблемой. Градирня обычно обслуживает несколько теплообменников, и поэтому температуры подачи холодной воды могут различаться. Теплообменники рассчитаны на определенную скорость потока и температурный профиль. Переменные скорости потока сточных вод и температура холодной воды приводят к проблемам контроля температуры сточных вод и загрязнения теплообменника.

Воздухоохладитель с мокрой поверхностью (WSAC™) — это испарительный охладитель замкнутого цикла. Это высокоэффективный, не требующий особого обслуживания метод охлаждения сточных вод. Основной принцип технологии WSAC заключается в том, что тепло отводится непосредственно из технологического потока посредством скрытой (испарительной) теплопередачи. Охладитель WSAC устраняет необходимость в отдельной градирне и системе теплообменника. В системе WSAC охлаждаемый процесс прокачивается через трубные пучки. Теплые технологические жидкости охлаждаются в трубных пучках замкнутого цикла. Вода распыляется, а воздух нагнетается над трубным пучком, что приводит к охлаждающему эффекту. Охлаждаемая технологическая жидкость никогда не контактирует с окружающей средой. 

Эти системы оказались жизнеспособным решением для управления охлаждающей способностью лучше, чем другие типы систем теплообмена. Система WSAC разработана для приближения к температуре влажного термометра; она эффективна для поддержания оптимальной температуры, необходимой для биоорганизмов для очистки сточных вод. Системы  WSAC могут охлаждать технологические жидкости в пределах 5ºF (2,8ºC) от окружающей температуры влажного термометра. Температуру сточных вод можно контролировать с точностью до +/- 1°F, просто изменяя скорость вращения вентилятора. WSAC может быть спроектирован с несколькими пучками труб, что обеспечивает гибкость регулировки и обслуживания. Эти системы обеспечивают необходимое охлаждение в сочетании с такими преимуществами, как экономия воды, компактность и минимальное обслуживание.

Сокращение и повторное использование

Для WSAC требуется источник подпиточной воды. Циркулирующая распылительная вода не прокачивается через теплообменник (как в открытой башенной системе), поэтому более высокие циклы концентрации могут быть достигнуты с водой более низкого качества. После биологической очистки и осветления часть потока отходов может быть отправлена ​​в WSAC в  качестве подпиточной воды. Это позволяет охлаждать сточные воды без необходимости в дополнительной пресной воде. Количество сточных вод, сбрасываемых с завода, также уменьшается, поскольку они испаряются. WSAC можно использовать в качестве испарителя первой ступени для завода с  нулевым сбросом жидкости. Это помогает НПЗ оставаться в пределах разрешений и сокращать расходы на сброс.

WSAC  может использоваться для расширения производственных мощностей и снижения потребности в пресной воде за счет повторного использования сточных вод. Сточные воды могут быть повторно использованы для других нужд охлаждения НПЗ с использованием WSAC . WSAC может быть спроектирован для охлаждения нескольких служб в одной  структуре. Каждый процесс будет иметь выделенный пакет. Благодаря широкому разнообразию доступных конфигураций материалов и компонентов каждая индивидуальная система WSAC  оптимизирована для конкретного применения теплопередачи на основе потока, который должен быть охлажден или конденсирован (внутри труб), и качества распыляемой воды и воздуха (снаружи труб).

Воздухоохладители с мокрой поверхностью предлагают больше, чем просто возможность соответствовать критическим температурам на выходе. Благодаря инновационной конструкции, WSAC  являются наиболее эффективными и долговечными испарительными охладителями из имеющихся. Благодаря экономии воды и коммунальных услуг эти системы являются эффективным решением для охлаждения сточных вод. Кроме того, WSAC  можно использовать для максимального повторного использования сточных вод. Нефтеперерабатывающие заводы могут добиться устойчивой работы, превращая сточные воды в ценное охлаждение и минимизируя потребление энергии с помощью воздухоохладителя с мокрой поверхностью .