1、概況

　　中國石化鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司(以下簡稱鎮(zhèn)海煉化公司) Ⅱ套常減壓蒸餾裝置3.0Mt/a 擴能為6.0Mt/a 的改造中,采用三爐四塔(初餾塔、常壓爐、常壓塔、一級減壓爐、一級減壓塔、二級減壓爐、二級減壓塔) 四級蒸餾新工藝,其中一級減壓塔為新增設(shè)備,其塔頂真空度要求不高,設(shè)計塔頂真空度為88kPa ,為節(jié)能其塔頂抽空系統(tǒng)選用了機械抽真空技術(shù)。該裝置于2004年11月投產(chǎn),2005 年8月裝置通過考核驗收,表明機械抽真空技術(shù)在大型常減壓蒸餾裝置應(yīng)用取得成功。

2、抽真空方案選擇

　　蒸汽噴射器因內(nèi)部沒有運行部件,具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、壽命長,安裝維護方便、密封性能好、抽氣量大等優(yōu)點,因此蒸汽噴射器被廣泛地應(yīng)用于大型常減壓蒸餾裝置。但由于蒸汽噴射器是兩股流體(蒸汽與被抽氣體) 混合進行能量交換而工作,在混合過程中有較大的能量損失,因此效率低。機械抽真空技術(shù)所用設(shè)備為液環(huán)泵屬于體積式泵,在不同壓力下吸入的體積數(shù)基本一致,即在壓力高時吸入的質(zhì)量多因此在低真空時效率較高。目前國內(nèi)個別大型常減壓蒸餾裝置減壓塔抽真空系統(tǒng)在改造時采用混合機組,即液環(huán)真空泵代替最后一級蒸汽噴射器,取得了明顯的經(jīng)濟效益。但國內(nèi)大型常減壓蒸餾裝置減壓塔中還沒有單獨采用機械抽真空技術(shù)的抽真空系統(tǒng),系統(tǒng)設(shè)計與操作缺乏可借鑒經(jīng)驗。

　　改造裝置一級減壓塔頂抽空系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)如表1所示。機械抽真空技術(shù)與蒸汽抽真空技術(shù)比較,前者的設(shè)備少(數(shù)據(jù)見表2) ,且結(jié)構(gòu)緊湊,因此占地面積也較小,能耗不及后者的1/5(數(shù)據(jù)見表3) 。考慮到節(jié)能特別節(jié)水的需要,因此決定在一級減壓塔的抽真空系統(tǒng)單獨采用機械抽真空技術(shù)。

表1 　抽真空系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)

3、液環(huán)真空泵工作原理

　　液環(huán)真空泵葉輪偏心地裝在泵氣缸內(nèi)。啟動前在泵氣缸內(nèi)灌入規(guī)定高度的液體(工作液) 。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時,由于離心力的作用,將液體甩至泵體壁,形成一個旋轉(zhuǎn)的液體環(huán)。由于葉輪與氣缸中心是偏心配置的,所以液環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂之間形成一個月牙形空間,它被葉片分成若干容積不等的小室,每個小室的容積隨葉輪轉(zhuǎn)動作周期擴大和縮小,當(dāng)小室容積逐漸擴大,氣體由外界吸入,當(dāng)小室容積逐漸縮小,使原先吸入的氣體被壓縮而排出。這樣,葉輪每轉(zhuǎn)一周,葉片與葉片間的小室容積改變一次。每兩葉片間的液體好像液體活塞一樣往復(fù)運動,連續(xù)不斷地抽吸氣體,達到抽真空的目的。