乙烯裝置低溫泵的選型與操作問題探討

2013-12-03 李金波 中國石化工程建設公司

  乙烯裝置中有一些輸送低溫介質的離心泵,由于輸送的多為易燃易爆介質,且溫度很低,容易氣化,因此時于此類低溫泵的選型及操作有更高的要求。文章介紹了乙烯裝置中的低溫泵選型和操作方面應注意的問題,為相關工程人員提供一定的參考。

  石油化學工業的核心是乙烯工業,其生產的乙烯、丙烯、丁二烯等是各種重要石化產品的原料,因而許多國家都非常重視乙烯工業的發展,將乙烯總產量作為衡量國家經濟發展水平的重要標志之一。目前世界上以石腦油和輕柴油裂解制乙烯,且大部分采用順序分離的流程,即利用相對揮發溫度的不同,將裂解氣中不同含碳量組分按照由輕到重的順序,在不同溫度條件下采用精餾的方法進行分離,從而得到不同的產品川。通常,在一定壓力下,碳三以上組分可在常溫下分離,碳二組分需要在-40℃左右的溫度條件下進行分離,甲烷及氫的組分則需要在-10℃以下的低溫中才能分離,這時就需要能適應低溫介質的泵進行循環和加壓。此外,乙烯、丙烯在儲存時,也有采用低溫狀態的,此類介質的裝車、儲運、卸車過程也需要低溫泵川。在乙烯裝置的機泵中,低溫泵的工況條件比較苛刻,因而對設計和操作都提出了比較高的要求,本文主要探討低溫泵在選型和操作過程中的注意事項。

1、低溫泵的操作特點

  1.1、極低的操作溫度

  表1為某乙烯裝置中主要的低溫泵操作參數,從表1中可以看出,泵送介質的溫度非常低,都在-40℃以下,其中脫甲烷塔回流泵溫度達到了-131.4℃,普通材料在如此低的溫度下會發生冷脆,這給泵本體材料的選擇和加工制造提出了更嚴格的要求。

  1.2、介質壓力高

  無論乙烯、丙烯還是甲烷塔塔釜液,在常溫狀態下均為氣態,為保證其處于液態,泵的吸人壓力都比較高,而且乙烯裝置中低溫泵往往需要滿足高揚程的工藝要求,出口壓力也非常高。因此,泵體應能承受高壓,且密封結構也應適于密封高壓。

表1 乙烯裝置中的低溫泵操作參數

乙烯裝置中的低溫泵操作參數

  1.3、裝置汽蝕余量低

  低溫泵泵送介質通常來自于乙烯裝置中貯罐或分餾塔塔底,而在貯罐和分餾塔中,液面上的壓力是飽和蒸汽壓,裝置的汽蝕余量很低,以泵吸人口為基準的有效汽蝕余量NPSHa往往接近零。這就要求采取有效措施來提高NPSHa,防止產生汽蝕。

小結

  低溫泵因其嚴酷的工況在開車和運行過程中往往故障率比較高,本文對乙烯裝置低溫泵的選型和操作進行了簡要的總結歸納,希望可以對從事低溫泵設計和操作的人員提供一定的參考和幫助。