液环式真空泵在常减压蒸馏装置上的应用

第 24卷 第 4期 2006年 7月 石 化 技 术 与 应 用 Petrochemical Technology＆ Application VoI．24 No．4 July 2006 实用技术 【313—315) 液环式真空泵在常减压蒸馏装置上的应用 侯复儒，闰沛仁，吴云鹏，马明亮 (中国石油兰州石化分公司 炼油厂，甘肃 兰州 730060) 摘要：报道了液环式真空泵在中国石油兰州石化分公司 500万 t／a常减压蒸馏装置上的应用情况。 减压塔顶采用 2级抽真空系统 ，一级采用传统蒸汽喷射泵，二级采用蒸汽喷射泵与液环式真空泵并联组 合使用。标定结果表明，使用液环式真空泵后减压塔顶的压力可达到4．50 kPa，固定投资与蒸汽喷射泵 相当，运行成本不足蒸汽喷射泵的 1／5。 关键词 ：液环式真空泵；常减压蒸馏装置；减压塔；真空系统 中圈分类号：TE 624．2 文献标识码：B 文章编号 ：1009—0045(2006)04—0313—03 炼油厂常减压蒸馏装置减压系统一直采用 蒸汽喷射泵抽真空。近年来随着干式减压蒸馏 技术的发展和机械制造技术的进步，机械式真空 泵在常减压蒸馏装置上开始应用并取得了一定 成果。但是，在实际生产过程中，由于各项 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 参数没有在线记录，缺乏必要的评价手段和经验 总结，探索过程困难，所以有关机械式真空泵在 常减压蒸馏装置上应用的报道较少，影响了机械 式真空泵在常减压蒸馏装置上的推广应用。中 国石油兰州石化分公司(简称兰州石化公司)在 500万 t／a常减压蒸馏装置减压塔上采用了液环 式真空泵，解决了大处理量下机械抽真空系统的 应用问题。 1 液环式真空泵在减压塔上的应用 1．1 工艺流程 兰州石化公司500万 t／a常减压蒸馏装置减 压塔顶采用2级抽真空工艺流程，一级抽真空采 用传统蒸汽抽真空，二级采用液环式机械抽真空 系统与传统蒸汽抽真空并联使用，工艺流程如图 1所示。 1．2 液环式真空泵 减压塔顶二级抽真空系统采用纳西姆工业 (中国)有限公司液环式真空泵压缩机(组)，型号 为 2BW4 303—0HC2，系单级液环式真空设备。 该泵的工作液为新鲜水，主要用于抽输压力低于 大气压的气体和蒸汽。在运行过程中，真空泵将 蒸汽 圈1 藏压塔顶抽真空系统工艺谴程 来自一级抽真空后的不凝气、空气、水蒸气等吸 入，被抽气体携带泵内的部分液环工作液，从排 气管线排至分离器，在分离器内进行气 一液分 离。未凝气体被压缩至排气压力，冷凝液在达到 溢流液位后，分别排入减压塔顶分液罐。在分离 器中，工作液(新鲜水)被人为地控制在高低液位 之间，同时工作液通过管线自分离器 自流入换热 器，与循环水换热后进入泵体。在这一过程 中， 工作液不仅形成了液环，而且携带压缩气体所产 生的热量，同时将叶轮与圆盘之间的间隙密封。 采用由蒸汽喷射泵和机械式真空泵组成的混合 收疆日期：2005—11—23；修国日期-．20~ 一03—15 作者■介：侯复信(1976一)，男，甘肃武成人，学士， 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师， 从事炼油装置设备及工艺技术管理工作。已发表 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 1篇。 维普资讯 http://www.cqvip.com ibm 新建图章 石 化 技 术 与 应 用 第 24卷 抽真空系统，可使减压塔顶的操作压力保持在 6．25 kPa以下，最低可达到 2．50 kPa。液环式真 空泵的供水方式为自吸式，水压为 一4 kPa，其他 性能参数如表 1所示。 裹 1 液环式真空泵的性能参数 2 生产工艺 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 标定时装置的处理量为 15．0—15．2 kt／d，塔 顶一级抽真空系统只开动 1台蒸汽喷射真空泵， 二级抽真空系统采用液环式真空泵。减压塔塔 顶设计操作压力为 6．25 kPa，设计操作温度为 45．0℃。标定结果显示，塔顶实际操作压力为 4．50 kPa，操作温度为45．2℃。减压塔塔顶抽真 空系统进料为不凝气、轻柴油组分、蒸汽及少量 空气，标定情况分别如表2和表3所示。 裹 2 塔顶抽真空系统进料标定结果 裹 3 塔顶抽真空系统进料(蒸汽)标定螬累 计算二级抽真空泵虽缺少操作数据，但可通 过考察一级抽真空泵出VI操作参数的变化情况 间接反映二级抽真空泵进料量的变化。由减压 塔塔顶抽真空系统进料量可以看出，不凝气、减 冷油和蒸汽分别 占设计量的 20％，43％，70％o 经预湿空冷器冷却后，物料达到的温度为 28℃， 与设计指标(30℃)相当，蒸汽和油气被冷凝成液 体。在设计压力下，一级抽真空泵的蒸汽及油气 负荷与设计指标相当。鉴于塔顶操作压力比设计 指标低 1．75 kPa，如果将塔顶气视为理想气体，则 可近似认为一级抽真空泵入口处蒸汽及油气的体 积和温度保持不变。欲维持体系压力的稳定，塔顶 部分已冷凝的液相必然要增大挥发速率，以维持原 来的压力差。根据气体状态方程计算操作时油气 及蒸汽的实际流量，结果一级入 口油气流量为 2OO．6 kg／h，蒸汽流量为276．6 kg／h。与设计指标 相比，实际操作时在一级抽真空泵入口，蒸汽流量 增加 111．3 kg／h，油气流量增加80．7 kg／h，空气流 量保持不变，不凝气流量减少150．45 kg／h，物料总 流量比设计指标增加41．55 kg／h。 综上所述，减压塔顶挥发管线物料流量减少 对二级抽真空泵的负荷没有影响。实际操作时，一 级空冷器出口平均温度比设计指标高 10℃以上， 达到45℃以上，进一步增加了二级抽真空泵的负 荷。采用蒸汽喷射真空泵／蒸汽喷射真空泵 一液环 式真空泵系统，可将减压塔塔顶压力控制在比设计 指标低 1．4 kPa水平。液环式真空泵于2003年 12 月在兰州石化公司 500万t／a常减压蒸馏装置投 用，在冬季采取防冻措施的情况下，系统在长期运 行过程中各部位的工艺参数如表4所示。 裹 4 液环式真空泵的长期运行参数 由表4可以看出，液环式真空泵出、入VI压力 几乎没有变化，水冷器表面温度也没有变化，但泵 体、入口、出VI、分液罐液相及气相温度有升高的趋 势，原因是：空冷器的冷却效果因结垢等原因而降 低，导致液环式真空泵入VI温度升高；工作液的温 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 4期 侯复儒等．液环式真空泵在常减压蒸馏装置上的应用 度因冷却器结垢而升高；泵体及分液罐排污不及时 或排不干净造成散热效果下降；工作液置换不彻 底。工作液系油与水的混合物，温度升高时水与油 之间的分离效果变差，导致真空泵的工作效率下 降。实际操作中曾试图通过补加水提高油 一水界 面，但短时间内界面又回落。温度升高使真空泵的 工作效率大幅下降，电机电流增大。 3 应用效果评价 3．1 与传统工艺能耗对比 液环式真空泵二级组合抽真空系统与传统 蒸汽喷射抽真空系统能耗对比如表5所示。 裹5 抽真空系统麓耗对比 ·：间断使用；··：夏季使用；···：压力为 1．0MPa。 3．2 经济效益分析 液环式真空泵二级组合抽真空系统与传统 蒸汽喷射泵抽真空系统投资及运行成本分析结 果如表 6所示。 裹6 抽真空系统投资及运行成本 ·：液环式真空泵功率 71．19 kW。电价 0．38元／(kW ‘h)，蒸 汽价格 120元／t，含囊污水处理成本30元／t；··：蒸汽喷射泵 3．120万元．空冷嚣64．102万元。 由表 6可以看出，液环式真空泵二级组合抽 真空系统的固定投资与传统蒸汽喷射泵抽真空 系统接近，而运行成本不足后者的 1／5。 4建议 a．使用新鲜水作工作液，给分液罐加装液位 控制系统。 b．操作中发现，一级喷射泵蒸汽压力对二级 液环式真空泵有较大影响。为一级蒸汽喷射抽真 空系统加装蒸汽压力控制阀，以稳定蒸汽压力，提 高抽真空效果，降低能耗，减轻对环境的污染。 c．水环式真空泵的工作效率随工作液温度 的升高而下降，水温超过 50℃后工作效率急剧 下降。增大空冷器及工作液冷却器的换热面积， 制造时为泵体加装翅片，以便将泵体的温度控制 在 35℃左右。 d．夏季可为分水罐采取喷淋降温措施，或者 为罐体包裹散热翅片。 e．定期清理减压塔顶瓦斯阻火器，以降低出 口背压，提高真空泵的工作效率。 f．改进工艺： 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 1，新上 1台机械式抽真空 泵，取代减压塔顶二级蒸汽喷射真空泵及二级湿 空冷器，将更换下来的二级湿空冷器安装到一级 抽真空系统；方案 2，用2级液环式真空泵或机械 式抽真空机组完全代替传统蒸汽抽真空系统。 已有炼油厂使用 2级液环式真空泵，运行效果良 好 ¨ 。机械式抽真空机组的耗电量比液环式真 空泵低 60％ 一80％。 5 结论 a．液环式真空泵在兰州石化公司 500万 t／a 常减压蒸馏装置上的应用是成功的，值得推广。 b．液环式真空泵比蒸汽喷射抽真空系统节 能，省去了喷淋系统，不产生含硫污水，噪音降低 13．1 dB。 c．使用液环式真空泵可降低装置对外供蒸 汽的依赖程度。 d．液环式真空泵的腐蚀部位仅集中在叶轮 处，防腐工作只需升级叶轮材质即可。蒸汽喷射 抽真空系统的腐蚀遍及整个空冷器，防腐工作困 难且效果较差。 参考文献： 【1]任建松，陈淳，吉晏辉．液环泵在常I寞压蒸馏装置真空系统 的应用分析[J]。石油化工设计，2003，20(1)：33—35． 【2]倪望青，日铁伦 ，陈健．液环式真空泵在大型常I寞压装置上 的应用【J]．石油化工设备技术 ，1998，19(1)：22—24． 相关文献链接 ： 【1]王桂芹．液环式真空泵性能的影响因素探讨【J]．石油仅 器，2003，17(3)-51． 维普资讯 http://www.cqvip.com ibm 新建图章