羅茨泵真空機組在常減壓蒸餾裝置中的應用
加工能力0.30 Mt/a以下的常減壓蒸餾裝置廣泛應用機械式真空設備,如W300型往復式真空泵,使用這種型式的真空泵,裝置規模受到局限,而且環境溫度較高時抽真空效果不佳。加工能力0.30 Mt/a以上的裝置普遍應用蒸汽噴射真空系統,該系統存在蒸汽質量要求高、供汽穩定困難,蒸汽消耗量大、操作費用高等缺點[1,2] 。為使裝置平穩操作、節能降耗,某公司0.50 Mt/a常減壓蒸餾裝置于2004年擴能改造時,將W300型往復式真空泵改為羅茨泵真空機組機械抽真空系統。實際運行效果表明,該改造達到了預期的設計要求,效益良好,值得推廣。
1 、改造方案
1.1 、泵組工作介質
泵組工作地點在常減壓蒸餾裝置區內,工作介質為易燃易爆的輕烴、瓦斯氣,成分有干氣和凝縮油。干氣產量為75kg/h,平均相對分子質量約30g/mol,其組成見表1。凝縮油產量為250kg/h,密度為813.9 kg/m ,平均相對分子質量約140g/mol,餾程見表2。
由于干氣中硫化氫質量分數高達10%以上,凝縮油中有大量腐蝕性物質,因此泵組的工作介質腐蝕性強。而且干氣在同一溫度下,隨著真空度的下降,部分氣相會發生液化,由氣相變成液
相,使得工作介質存在氣、液兩相,組分隨著真空度的變化而變化。
1.2、 機組選型
根據有關真空機組的結構特點和應用范圍,結合實際泵組的工作介質特點,進行羅茨泵配用不同前級泵的性能比較,經分析計算,決定對減壓抽真空系統選用兩級2BV系列水環泵作為前級泵,與兩級ZJB系列羅茨真空泵串聯使用,共同組成JZJ2B系列羅茨泵-水環泵真空機組。機組工作環境為:入口溫度38~42℃ ,入口壓力I>0.05 MPa,循環水最高溫度32℃ ,新鮮水溫度約20,滿足羅茨-水環真空組的使用要求。
1.3 、工藝安裝流程
改造后的真空系統流程如圖1所示。圖中粗實線為新增加的工藝管線,新增加JZJ2B系列羅茨-水環真空機組,可實現W300型往復真空泵與羅茨-水環真空機組的切換。
2 、運行分析
2.1 、機組評價參數
為了與0.50 Mt/a常減壓蒸餾裝置工藝卡指標結合,在滿足工藝條件的基礎上,提出以下評價參數:
(1)減壓塔頂真空度指標:1.33 ~1.60 kPa(殘壓);
(2)能耗指標:正常操作能耗比改造前節約1.26 GJ/h以上(蒸汽噴射抽真空系統能耗7.54GJ/h 。[3] );
(3)安全平穩運行周期:機組主體壽命為5年,配件為1個檢修周期。