液体喷射器在常减压蒸馏装置抽真空系统的应用

2006年 8月 炼 油 技 术 与 工 程 PETROLEUM REFINERY ENGINEERING 第36卷第8期 液体喷射器在常减压蒸馏装置 抽真空系统的应用 王进刚 中国石油化工股份有限公司塔河分公司(新疆库车县 8420oo) 摘要：介绍了液体喷射器在塔河分公司常减压蒸馏装置减压塔抽真空系统的应用情况，对国内目前常用的蒸 汽抽真空和液体抽真空技术进行了比较，重点阐述了液体抽真空技术在平稳生产和减少废水排放方面的优点。实 践表明，液体喷射器的应用降低了加工成本 ，缩短了加工路线，提高了装置平稳运转率、延长了开工周期 ，增加了经 济效益。 关键词：液体喷射器 抽真空 减压蒸馏装置 目前国内炼油厂的绝大部分减压装置普遍 采用的蒸汽系统抽真空，需要消耗大量的蒸汽作 为抽空介质，同时又产生了大量的酸性水。面对 日益严格的环保法规，炼油厂需要对这些排放物 进行清洁处理或烧掉，这是很昂贵的选择 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 为了节约蒸汽，降低成本，国外越来越多的炼油厂 选择不需要工作流体的干式真空泵或液环式真空 泵，但也存在故障率高、维修费用高等问题。 新型液体喷射技术的核心喷射器用可备选的 各种液体作动力介质，能稳定可靠地提供系统真 空，并可大幅度节省操作费用，而且几乎没有酸性 水排放。 塔河分公司2005年引进 Hijector喷射器，并 2005年 10月在塔河分公司沥青车间常减压蒸馏 装置应用。 1 喷射器原理 新型液体喷射技术为核心的液体喷射抽真空 系统，用液体作动力介质，循环液体从喷嘴处高速 喷出，使气体进入抽空器的混合室，在吸人口产生 真空。气液混合物进入分离器，使气液两相分离。 循环液从分离器的底部用泵输送到抽空器的喷 嘴，多余的热量被空冷器或水冷器带出系统。抽 空器的设计是以文丘里工作原理为基础，与广泛 应用的蒸汽喷射器的原理相类似。二者之间的主 要差异在于前者使用蒸汽作为动力介质。后者喷 射介质由泵驱动，在一个闭路内循环流动。抽真 空过程依靠的是动量的转移，从高速高分散的流 体喷射液中传递给真空气体。之后的混合减速使 动能转化为势能。循环液可以采用系统自身可用 的任何液体。与常规的蒸汽抽真空系统相比，HI— JET公司的液体喷射抽真空系统有如下优点：不 需要水或水蒸气，降低了能耗，使操作成本大大降 低；效率高，操作调整便利，可根据生产需要调整 真空度；可提高装置处理能力；可以达到高压缩 比，排放压力最高可达2．5 MPa；不需要大面积的 冷凝器，节约能源，安装简便；无酸性水排放，减少 了环境污染；采用减一线油作介质，节约资源。 2 改造及标定情况 减压抽真空系统改造按加工塔河原油 1．oo Mt／a设计，装置设计年开工时间为8 000 h。采用 常减压蒸馏装置 自产的减一线油作为喷射介质， 用一级液体喷射取代了原来的三级蒸汽喷射，大 大简化了装置流程，见图 1。 改造后的抽空系统于 2005年 11月 17日一 次开车成功。循环泵启动后，在喷射器人口压力 3．5 MPa时，喷射器即达到了要求的真空度，很稳 定地打开喷射器与系统的连接阀，全系统在 6 h 内投入了连续稳定运转。 收稿Et期：2006一o3一o9；修改稿收到 Et期：2006一o6一O8。 作者简介：2000年毕业于甘肃工业大学石油化工学院，大学 学历，现在该公司技术处工作。联系电话_,0997—7979028， E—mail： g195029@ rip．slna．coin 维普资讯 http://www.cqvip.com Administrator 矩形 Administrator 矩形 Administrator 矩形 一 36一 炼 油 技 术 与 工 程 2006年第36卷 rI2Ilj 线}lIl 油气 线油 P131^ Pl31 B 图 1 液体喷射抽真空系统工艺流程 Fig．1 Process flow of liquid vaccum ejector 12月21日16：00至22日12：00的标定，处 理量按 60 t／h，22日18：O0至23日4：O0的标定 ， 处理量按 75 t／h。 改造设计采用常减压装置自产的减一线油作 为喷射介质，干式操作。 3 设计的主要操作参数 3．1 蒸汽抽真空系统设计参数(见表 1～2) 3．2 液体抽真空系统(1．00 Mt／a)设计参数(见 表3～4) 4 液体喷射抽真空系统操作参数(见表5) 表 1 蒸汽抽真空工艺设计参数 Table 1 Design data of steam vaccuin ejector 项目 减 器一謦 亭器二 亭器 表2 蒸汽抽真空水用量 Table 2 Water flow·rate in steam vaeellln ejector t／h 表3 减顶系统设计基础数据 Table 3 Basic design data for the top of vacuum tower 1)相对分子质量 3O一35，H2s的质量分数为 20％ -30％。 2)相当于轻柴油组分，密度 800 kg／m ，K=12。 3)要求不低于4|D℃。 表4 设计喷射介质(减一线油)性质和操作参数 Table 4 Eject liquid properties in design 流量／t·h．1 6 特性因数 11．6 温度／℃ 90 馏程／℃ 密度(20~C)／g·cm～ 0．91 初馏点 225 运动粘度／mm ·8 1O％ 258 2O℃ 8O 5O％ 3O2 40℃ l8．13 909'o 347 酸度／mgKOH·(100mL) 95％ 358 40℃ 10．65 终馏点 364 (硫)，％ 1．65 液体抽真空消耗电527 kW，循环水 180 t／h。 表5 装置实际操作主要参数 Table 5 Major operating data of the unit 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 8期 王进刚．液体喷射器在常减压蒸馏装置抽真空系统的应用 一 37— 5 液体抽真空和蒸汽抽真空数据对比(见表 6) 表6 液体抽真空和蒸汽抽真空数据对比 Table 6 Data of liquid vacuInIn ejector and steam~ 6 液体喷射抽空系统标定数据分析 6．1 系统的真空度 在60 t／h负荷时，用水银压力计测量系统真 空度为残压 1．47 kPa； 在75 t／h负荷时，用水银压力计测量系统真 空度为残压 1．87 kPa，均达到和优于设计要求。 6．2 循环介质 循环泵的出口压力为 7．3 MPa，通过控制阀 调节，喷射器人口压力为 3．5～3．7 MPa，因为负 荷低，有将近 50％的能力是浪费的，实际循环量 约 120 m ／h。 6．3 效益分析 6．3．1 能耗比较 液体抽真空系统折算能耗为95．63 MJ／t； 蒸汽抽真空系统用汽消耗能量 为 159．10 MJ／t。 从能耗上看，使用液体抽真空比使用蒸汽抽 真空系统能耗可下降63．47 MJ／t。 原蒸汽喷射系统未进行过详细的标定，因系 统问题蒸汽的压力仅能达到 0．6 MPa，实际蒸汽 的耗量远大于设计值。多年运转数据平均在 60 t／h负荷下蒸汽耗量约为 3 t／h。 6．3．2 操作费用分析 计算基准： 蒸汽按照 80 RMB￥／t计算、污水处理费用 按 8 RMB￥／t、电价0．49 RMB￥／(kW ·h)计算： 蒸汽使用费用 =蒸汽成本 +污水处理费用 = 80+8=88 RMB￥／t 则有：蒸汽抽真空费用 =88×3=264 RMB ￥／h：211．2 ×10 RMB￥／a 采用蒸汽抽真空器，由于塔河原油属于高酸 值、高硫原油，减顶油气硫质量分数达到 5％，根 据前三年的设备腐蚀和检修，每年需要更换一套 喷射器价值 12×10 RMB￥，人工检修费用 5 000 RMB￥，蒸汽抽真空器每年费用为 223．7×10 RMB￥ 。 液体抽真空费用为206．5×10 RMB￥／a。 抽真空系统中电的负荷是按照 I．00 Mt／a进 行核算的，蒸汽的耗量是按照 0．50 Mt／a进行核 算的。 减压系统改造后，喷射系统是按 1．00 Mt／a 设计，其能耗也是以 1．00 Mt／a为基础的。从数 据上看，采用液体喷射系统在 1．00 Mt／a负荷下 操作，其操作费用比蒸汽抽真空器有大幅度的降 低，其节能效果和经济效益是明显的。重要的是 液体抽真空器事故和检维修频率低，保证了装置 的长周期平稳运行。 (编辑 漆 萍) APPLICATIoN oF LIQUID EJECTOR IN EVACUATIoN SYSTEM oF ATMoSPHERIC—VACI J_【J]M DISTⅡ LATIoN UNIT Wang Jingang k Company，SINOPEC(Kuche 842000，Xinjiang，China) Abstract The application of liquid ejector in evacuation System of atmospheric—vacuum Distillation Unit in SINOPEC Tahe Company is described．The liquid ejection and steam ejection which are widely adopted in do- mestic refineries are compared．Th e advantages of liquid evacuation in operation stability and waste water gen- eration are hi~i#ted．The operation proves that the application of liquid ejector can reduce the operating cost，shorten the process，improve the operation stability，extend the operating cycle and improve the econom— iC benefit． Key Words：liquid ejector，evacuation，vacuum distillation unit 维普资讯 http://www.cqvip.com