介紹了錦西石化分公司芳烴抽提裝置抽真空系統(tǒng)改造的內(nèi)容，介紹了蒸汽抽真空器及干式真空的原理及特點(diǎn)，通過對二者的比較，干式真空泵自動(dòng)化程度高、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)得意彰顯;通過對干式真空泵進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)效益性分析，證明新技術(shù)、新科技在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用取得了良好的收益。

1、前言

　　錦西石化分公司芳烴抽提裝置采用環(huán)丁砜抽提工藝，根據(jù)抽提和抽提蒸餾的原理將重整生成油分離開，獲得混合芳烴和抽余油。為了減少溶劑損失，提高溶劑的利用率，采用水洗法回收抽余油中的溶劑，利用減壓蒸餾原理將芳烴和溶劑加以分離，并用再生塔將使用中的溶劑進(jìn)行部分再生。

　　環(huán)丁砜的分解溫度為193℃，為了從富溶劑中完全蒸出芳烴，以免帶入來抽提塔而損失芳烴，操作在較高溫度下進(jìn)行，這樣會(huì)造成環(huán)丁砜的分解。減壓可降低芳烴和環(huán)丁砜的沸點(diǎn);通過蒸汽可以降低環(huán)丁砜和芳烴的分壓，使其在較低溫度就可以汽化。因此設(shè)置了回收塔，以回收溶劑。

2、蒸汽抽真空泵原理及特點(diǎn)

　　2.1、蒸汽抽真空泵原理

　　圖1 為原用抽真空噴射器的結(jié)構(gòu)示意和工作原理。壓力為p0、速度為ω 0 的工作蒸汽流經(jīng)拉瓦爾噴嘴(見拉瓦爾噴管)，在噴嘴出口處射流的速度上升到超音速ω 1，而壓力下降為p1，因而將被抽氣體吸入，與高速蒸汽流碰撞、混合和交換能量、并流向擴(kuò)散器。在擴(kuò)散器收縮段蒸汽和被抽氣體進(jìn)一步混合，成為均勻混合氣體。在這一過程中混合氣體的速度開始連續(xù)下降，而壓力連續(xù)上升，在擴(kuò)散器喉段附近產(chǎn)生正激波。混合氣體速度由超音速急劇降為亞音速，而壓力則隨之急劇升高。在擴(kuò)散器出口處，壓力上升到大氣壓力或后一級噴射器的進(jìn)口壓力時(shí)，混合氣體即排出。

　　2.2、蒸汽抽真空泵特點(diǎn)

　　2.2.1、蒸汽抽真空泵優(yōu)點(diǎn)

　　噴射泵具有：啟動(dòng)快、工作壓力范圍寬、抽氣量大、能直接排入大氣、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)，因無運(yùn)動(dòng)構(gòu)件而運(yùn)行可靠，使用期長。這種泵很適于抽除含塵、可凝性、腐蝕性和易燃易爆氣體。

　　2.2.2、蒸汽抽真空泵缺點(diǎn)

　　但這種泵的蒸汽和水耗量較大，利用率較低，因而適用于有廉價(jià)的副產(chǎn)蒸汽或可利用的余汽、廢汽的場合。

圖1 原用抽真空噴射器原理圖

3、SIHIdry H400 干式真空泵原理及特點(diǎn)

　　3.1、SIHIdry H400 干式真空泵原理

　　錦西石化使用的是矩形螺旋式真空泵。原理如圖2 所示，矩形斷面的右螺旋和左螺旋的一對轉(zhuǎn)子相嚙合，在同步齒輪帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)非接觸式的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，氣體由上側(cè)進(jìn)入，在泵腔內(nèi)壓縮由轉(zhuǎn)子下端排出，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周排氣一次。轉(zhuǎn)子和泵體表面形成一種螺旋密封結(jié)構(gòu)，矩形斷面間隙泄露較少，故可得到較高的壓縮比，泵的壓縮比和抽速與轉(zhuǎn)子的螺旋導(dǎo)角、轉(zhuǎn)子和泵體的間隙、螺旋的嚙合率、螺旋圈數(shù)、轉(zhuǎn)子直徑和旋轉(zhuǎn)速度等因素有關(guān)。SIHIdry H400型干式真空泵的兩個(gè)螺桿端配備的是兩臺(tái)5KW三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向相反。

圖2 矩形螺旋式真空泵的抽氣原理

　　3.2、SIHIdry H400 干式真空泵的特點(diǎn)

　　SIHIdry H400 型干式真空泵與原有的抽真空泵相比，具有一定的先進(jìn)性，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　1)泵體和螺桿可簡單拆除，允許現(xiàn)場的快速維修;由于該機(jī)泵零部件較少，安裝及維護(hù)方便;

　　2)兩根矩形螺桿互相不接觸，因此無磨損現(xiàn)象，延長了泵的壽命，同時(shí)減少了維護(hù);

　　3)最優(yōu)化的螺桿外形，最大限度的節(jié)能;

　　4) 沒有機(jī)械密封，無磨損部件，減少了泵的泄露;

　　5) 驅(qū)動(dòng)部件為兩根螺桿，中間沒有變速箱，現(xiàn)場無噪音;

　　6) 沒有油或工作液，意味著沒有處理費(fèi)用;

　　7)可以根據(jù)生產(chǎn)的要求，通過對塔壓的控制改變真空的轉(zhuǎn)速，達(dá)到改變真空度的目的，調(diào)節(jié)方便，可靠;

　　8)自動(dòng)化程度高，該機(jī)泵在達(dá)到開機(jī)條件以后，系統(tǒng)在自動(dòng)模式下操作，自動(dòng)檢測轉(zhuǎn)子的情況、自動(dòng)升溫、自動(dòng)控制轉(zhuǎn)數(shù)，啟動(dòng)后，在未達(dá)到抽真空狀態(tài)時(shí)，機(jī)泵可以空載運(yùn)行;入口的控制閥動(dòng)作由PLC 控制;

　　9)免維護(hù)操作，節(jié)省人力資源。該機(jī)泵設(shè)置有自動(dòng)沖洗模式，在安裝集成的模塊后，機(jī)泵可以按照設(shè)置的條件進(jìn)行自動(dòng)清洗。

4、干式真空泵效益性分析

　　4.1、經(jīng)濟(jì)效益分析

　　4.1.1、直接節(jié)約蒸汽費(fèi)用

　　回收塔抽原有抽真空系統(tǒng)用1.0MPa 蒸汽，每小時(shí)使用蒸汽量為1T，裝置設(shè)計(jì)按照每年開工8400h 計(jì)算， 年使用蒸汽量為8400T/a。

　　干式真空泵設(shè)備采用兩臺(tái)5KW 主電機(jī)，另外一臺(tái)0.37KW 為真空泵泵殼提供冷卻液的小型電機(jī)。直接經(jīng)濟(jì)效益核算如下：

　　節(jié)省費(fèi)用=年蒸汽費(fèi)用-年總用電費(fèi)用

　　按照錦西石化能耗月計(jì)劃，蒸汽計(jì)劃費(fèi)用為166.5 元/T,工業(yè)用電計(jì)劃費(fèi)用為0.4KW·h，計(jì)算得實(shí)際節(jié)約的蒸汽費(fèi)用為：

　　節(jié)省費(fèi)用=8400×166.5-8400×10×0.4

　　節(jié)省費(fèi)用=136.5 萬元

　　由此可見，使用該干式抽真空泵具有可觀的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

　　4.1.2、間接節(jié)約燃料氣費(fèi)用

　　該真空泵投用以后，由于真空度提高，改變了回收塔內(nèi)的氣體分壓，可以降低塔底溫度，未投用前，回收塔塔底溫度控制在160℃～165℃之間，塔內(nèi)真空度在0.09 MPa～0.08MPa之間，在投用后，回收塔塔底溫度控制在145℃～155℃之間，塔內(nèi)的真空度在0.078 MPa～0.063MPa;回收塔底采用的是塔底重沸器，利用載體進(jìn)行加熱，干式真空泵投用后，可以降低重沸器的溫度，進(jìn)而降低了載體循環(huán)量，達(dá)到節(jié)省燃料氣的目的。

　　4.1.3、節(jié)約循環(huán)水用量

　　干式真空泵與原有的抽真空泵一起并聯(lián)使用(見圖3)，E-609 為抽真空后冷器，對抽空器抽出的不凝氣體及液體進(jìn)行冷卻，最后將含有污水排經(jīng)過D-604 水封槽，排至地下污水系統(tǒng)。在投用干式真空泵后，原有抽真空系統(tǒng)全部停掉，E-609 的冷卻水也隨之關(guān)閉，減少了對循環(huán)水的使用量。干式真空泵冷卻液及出口冷卻器使用冷卻水量非常小，與投用E-609相比節(jié)約大量的循環(huán)水。

　　4.2、環(huán)保效益分析

　　原有抽真空系統(tǒng)采用的是1.0MPa 介質(zhì),從容器內(nèi)抽出的不凝氣體與蒸汽一起經(jīng)過E-609 冷凝后排放到D-604 中,大量的含油污水排放至污水系統(tǒng),同時(shí),不凝氣體自水封槽周圍逸出;干式真空泵投用后，由于E-609 停用，減少了含油污水的排放，同時(shí)，真空泵出口增加放空，直接將不凝氣體排放至火炬系統(tǒng)，減少了對環(huán)境的污染，達(dá)到了環(huán)保的效果。

圖3 系統(tǒng)改造后抽真空原理圖

5、結(jié)束語

　　干式真空泵優(yōu)良的抽真空效果上看，對芳烴裝置的溶劑回收及產(chǎn)品質(zhì)量提高有明顯的作用，同時(shí)也大大減輕了員工的勞動(dòng)負(fù)荷及設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，降低了能耗，節(jié)約了成本，也達(dá)到了環(huán)保的目的。