浮渣

浮渣是指浮在表面的渣。浮渣的處理是完善氣浮清淨系統的重要環節。要充分回收浮渣中的蔗糖，還要防止浮渣中的雜質復溶。如果處理不當，就會降低總的效果，甚至產生副作用。

基本介紹

• 中文名：浮渣
• 外文名：scum
• 處理：不困難
• 處理方法：回流到混合汁中經過澄清流程
• 表明：榨蔗糖漿磷浮時形成的浮渣
• 學科：冶金工程

浮渣回煉裝置故障現象

焦化裝置空冷堵塞

該石化企業所產浮渣大部分利用焦炭塔的剩餘熱量，採用部分代替冷卻高溫焦炭的冷焦水的方法來消化浮渣。這種處理方式操作簡單，容易控制，處理過程中浮渣替代（或部分替代）延遲焦炭塔冷焦過程的冷卻水（通稱小給水使用，不影響分餾塔操作，同時對焦炭的質量幾乎沒有影響。

火炬壓縮機產生黑色黏稠物質

浮渣進入焦炭塔後，輕油組分蒸發進入空冷，冷卻後進入放空塔，放空塔頂油氣經水冷後直接進入火炬系統。火炬壓縮機入口過濾器發現大量黑色殘渣堵塞，壓縮機出口間斷出現黑色黏稠物質，特別是下半年尤為嚴重，造成壓縮機停機19 次，嚴重影響了壓縮機的正常運行。化驗數據顯示，焦化放空塔和火炬壓縮機的堵塞物質殘炭值均為32%，碳氫比例含量也接近，是相同物質的不同形態。

火炬氣系統累計清渣近百噸，壓縮機設備、部件粘附大量黑色黏稠物質。該石化企業火炬系統分為南北火炬，焦化放空氣進入了北火炬，形成了黑色黏稠物質，而南火炬卻完好無損，說明焦化浮渣回煉是火炬壓縮機產生黑色黏稠物質的直接原因。

浮渣處理方式

根據焦化裝置出現的空冷堵塞、火炬壓縮機故障，調研了約15個省市其他煉化公司的47套焦化裝置，這些裝置的主要處理方式為焦化回煉、焦化回煉+循環流化床（CFB）鍋爐焚燒、萃取脫水以及離心機脫水等，且運行狀況尚可，也有部分裝置出現了空冷堵塞的現象。按企業劃分，又可以分為浮渣全消化企業、部分浮渣需要外委的企業，以及套用新型浮渣處理技術的企業。分述如下：

浮渣全消化企業

1.焦化回煉全消化企業。此類企業通過將浮渣送入焦化裝置進行升溫脫水、回收油品的方式，可以很好地解決浮渣的後路問題， 環境污染小，且可充分利用剩餘熱量，是一舉兩得的處理方式。但由於浮渣含水較多， 增加了焦化裝置的工作強度。通過這種方式進行浮渣全處理的企業一般具有較大的焦化處理能力或多個焦炭塔進行連續處理，大直徑的塔可容納高含水浮渣的膨脹汽化。這類企業主要有金陵石化、揚子石化、鎮海石化等，進塔方式有焦炭塔底和放空塔回流兩種。

2.焦化回煉+CFB鍋爐焚燒全消化企業。由於煉廠浮渣產量較大， 除了焦化裝置處理能力大、焦炭塔多的煉廠外，單靠焦化回煉畢竟不能全部消化浮渣， 因此部分企業選用將浮渣直接輸入CFB鍋爐噴嘴進行焚燒的方式。這種方式流程簡單、操作方便、運行穩定，是進行浮渣處理的補充選擇之一。只有荊門石化採用這種方式進行浮渣全消化處理，效果較好。

浮渣部分依靠外委處理的企業

1.焦化+乾化方式外委企業。大多數企業的焦化裝置只能摻煉部分浮渣，又未設定循環流化床（CFB）鍋爐，只能通過脫水以後進行外委處理。外委處理主要為焚燒方式，不僅需要龐大的設備投資，且要消耗大量的燃料油。數據顯示，焚燒1kg浮渣需要消耗9kg燃料油，成本較高；且每噸乾化後的浮渣要收取3000 元的處理費用，對煉油企業來說，又是一筆不小的成本開支。

2.脫水後直接外委企業。最早從事浮渣回煉進焦化裝置的企業，如福建煉化，由於冷焦水系統出現了一些問題，為防止浮渣回煉對焦化裝置的運行造成影響， 將浮渣改為直接進入炭黑裝置焚燒。而那些沒有投用浮渣進焦化裝置回煉、又不能進行焚燒的企業， 就只能採用脫水後直接外委的方式。這種方式脫水效果很好，但投資成本很高，運行成本也較高。

套用浮渣處理新技術的企業

1.浮渣進焦化塔頂。廣州石化的浮渣從焦炭塔頂注入，起到代替急冷油的作用，注入量為0.7t/h，每日處理浮渣20t，預熱及換塔調整期間停止注入，運行一段時間後，分餾系統及整體未出現堵塞、結垢等異常現象。

2.浮渣進放空塔作回流。揚子石化的浮渣進入放空塔作回流，運行效果尚可，基本可以處理全廠的浮渣。

3.萃取脫水。該技術可脫除95%的水分，但萃取工藝較為複雜，要用到航煤、蒸汽等產品。該技術主要採用中國石化撫順石油化工研究院的技術，國內共有廣州石化、安慶石化、洛陽石化三套工業化裝置， 但僅安慶石化的萃取脫水裝置尚在運行，能對全廠90%的浮渣進行消化。

4.大連某公司開發的生物藥劑浮渣減量化技術採用生物藥劑， 在高溫下可將水分脫除70%，然後送至CFB 鍋爐焚燒。

5.細胞壁破裂污泥處理技術。通過使用高溫蒸汽，在短短30s內將浮渣中水分細胞壁破裂，水分脫除率可達90%，是新型的浮渣處理技術。

浮渣進焦化裝置問題分析及對策

原因分析

1.空冷堵塞後清焦不徹底。焦化裝置空冷堵塞後，對空冷及其管線進行了清理，由於拆卸困難，又不能影響正常生產，清理工作非常緩慢，清理效果也不理想，殘存的堵塞物質繼續對空冷造成影響。停止浮渣回煉後，焦化裝置仍然出現了空冷堵塞及焦炭塔預熱管線不暢通的現象（預熱管線同時作為浮渣進料管線）。

2.焦化回煉量大幅度增加。焦化裝置開始摻煉自身沉降罐浮渣，並將進料量從原來的117t 提高到246t，大量的浮渣夾帶藥劑進入焦炭塔，並帶入火炬壓縮機內，造成焦化-火炬系統發生串聯的堵塞現象。

3.焦化裝置沉降罐氣浮裝置藥劑加入量過大。有文獻研究顯示，常用的防滲堵漏高分子灌漿材料為甲基丙烯酸縮水甘油酯化學改性聚丙烯酸胺, 在其側基上引入可聚合的雙鍵，在只需要加入水溶性引發體系而無需加入交聯劑的條件下，即可形成不溶且富有彈性的水凝膠。

而浮渣的產生過程中要加入絮凝藥劑PAM（聚丙烯醯胺）， 藥劑配方的比例過大有可能生成水凝膠類物質，與油泥等其他雜質混合形成堵塞。以前回煉的浮渣為污水處理場浮渣，藥劑添加量一直未做大的變動。為保證焦化裝置放空污油沉降罐的油品順利進裝置回煉， 新上一套氣浮裝置，利用PAM 藥劑產生的浮渣作為第二股浮渣送入焦炭塔回煉（每周一次）。由於藥劑配方比例太大，造成焦化裝置空冷出現堵塞現象。

應對策略

1.浮選藥劑，降低浮渣產量。從各企業的浮渣處理情況來看， 全消化污水浮渣的企業有金陵石化、青島大煉油，浮渣減量效果明顯的有九江石化，它們的共同特點是都採用了江蘇振邦生產的ZBH-203復配浮選劑， 這種藥劑可以將浮渣產量減少一半，從而大大降低浮渣處理難度。將每日浮渣量由原來的60t降到20t，降低了對焦化裝置的影響，同時提高了脫水效果。

2.降低焦化回煉量，保持平穩進料。鑒於焦化裝置浮渣進料量過大，將進料量限定為20t/h，從而保證浮渣進料的平穩運行。由於改用藥劑後浮渣量大幅降低，焦化裝置回煉量基本能消化污水浮渣的產量，有望實現焦化浮渣全消化。

3.加強對焦化空冷的維護和管理。浮渣回煉造成堵塞主要發生在空冷部位，因此加強了對空冷的維護與管理，要求班組每次停用以後立即進行吹掃，減少固體物質積存，保證空冷翅片管暢通。

總結

通過對國內部分煉廠污水處理浮選藥劑、浮渣處理方式的調研，發現採用單配方藥劑和新型復配浮選藥劑的企業浮渣產量較少，回煉效果較好。利用焦化回煉處理浮渣是的主流趨勢。

本石化企業出現的焦化空冷及火炬堵塞現象具有特殊性：一方面與焦化沉降罐浮選藥劑用量有關，這是導致出現堵塞的主要原因；另一方面，以前焦化空冷運行情況一直良好， 並未出現堵塞現象，因而正常生產中沒有用蒸汽吹掃過空冷管束，發生堵塞後制定了及時吹掃程式，增強了暢通性。因此，空冷堵塞問題的解決是多方面綜合因素起作用的結果。

儘管通過更換藥劑可以實現浮渣全消化，但若加工能力進一步擴大後， 浮渣量將相應增加，焦化裝置是否能提高浮渣摻煉量仍然是個未知數，而CFB 鍋爐雖然可以消耗部分庫存，但國家規定固體廢物焚燒的溫度要高於1200℃，而CFB鍋爐溫度只有900℃，一旦標準開始執行，將無法進行焚燒。因此，怎樣進一步提高浮渣脫水效果是下一步需要考慮的問題。

已經開發了高溫浮渣細胞壁破裂處理技術，運行速度快，處理效果好，能脫除90%的水分，減量效果十分明顯，且處理裝置氣味小、對環境污染小，值得進一步考察。而採用高效離心機，脫水效果也不錯，投資費用較低。建議對浮渣脫水技術進一步調研分析，選擇適合企業浮渣特點、投資低、效果好的浮渣處理技術，不斷降低浮渣的處理負荷，減少三廢處理成本，增加企業效益。