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伴随着石化工业的迅猛发展,工业用水和污水处理已经成为制约发展的主要问题,已引起管理者与相关专家的广泛重视。积极研究开发水系统优化新技术与新方法,努力实现最大化水资源重复利用与污水零排放。本论文以典型炼化企业的给排水系统为研究对象,对炼化企业用水资源全面分析,拓展用水资源的概念、提出水质分类方法。在此基础上,开发出给排水系统最优化过程方法,并将其应用于典型炼化企业。主要研究成果如下: (1)对典型炼化企业给排水系统进行了系统深入的调查研究,该炼化企业的吨原油加工耗水0.783t,吨原油加工排污0.458t,距国际先进水平尚有较大差距。研究表明:由于传统炼化企业对于装置可用水资源仅局限于新鲜水、除盐水、除氧水、蒸汽等,将大量潜在可用水排除在水资源之外,用水资源仍有很大的挖潜空间,常规用水资源概念应相应拓展。 (2)结合炼化企业给排水系统的运行特征,拓展了炼化企业用水资源概念。根据炼化企业用水的资源特性、单元特性、功能特性、服务特性,把炼化企业中所有参与生产的给水及排水均作为炼化企业用水资源。在此基础上,提出炼化企业水资源水质分类方法一相对污染指数法,区分炼化企业不同装置和水流股对水质要求的差异。利用相对污染指数法对典型炼化企业用水资源进行分类,拓展了用水资源的类型与回用点,使用水资源在经济最大化的条件下按质分类使用。 (3)在炼化企业用水资源分类方法基础上,提出水质分类与数学规划法相结合的用水资源最优化方法。该方法基于对各个操作潜在回用水源的水质进行分析,得出各操作回用水水质的优劣顺序,优先将相对于用水操作较优的用水资源作为回用水,对超结构进行降维,简化给排水系统优化数学模型。将用水资源最优化方法应用于典型炼化企业的给排水系统的优化,可节约新鲜水使用量60%,节约除盐水使用量41%,废水产生量降低.50.8%,达到吨原油加工耗水量0.445t,吨原油加工排污量0.227t的水平。用水资源最优化方法应用的节水效果明显,为炼化企业节水减排工作提供了有效的指导。