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煤焦油蒸馏中液环式真空泵的应用

  由于煤焦油采用减压蒸馏之后,加热炉出口温度比常压蒸馏时明显偏低,降低了系统操作温度,防止焦油组分加氢、分解和聚合,焦油组分稳,同时节约煤气;切取三混组分,萘收率明显提高;沥青质量稳定,软化点变化幅度小;塔底不需要通直接蒸汽,蒸汽的用量明显减少,同时减少了部分废水的产生。所以现在真空泵广泛应用于煤焦油加工领域。唐山考伯斯开滦炭素化工有限公司30万t煤焦油加工项目引进美国考伯斯公司的常减压技术,以焦化煤焦油为原料生产轻油,工业萘,洗油,酚油,蒽油,重油,硬质沥青,炭黑油,软沥青,燃料油等多种产品,工艺所需负压由真空系统提供。

  真空系统关键部分是真空泵。

  1真空泵的分类及选型1.1真空泵的分类(双级),分子泵,罗茨泵;二。蒸汽喷射泵:水银扩散泵,油扩散泵,油喷射泵;三。干式泵:溅射离子泵,钛升华泵,吸附泵,冷凝吸附泵。

  机械泵是通过机械抽气原理抽真空的,由定子,转子,旋片等组成,机械泵一般抽真空度较低。

  蒸汽喷射泵是利用加热气化使高速喷出的蒸汽的动量携带气体分子出来,从而抽真空的,但是一般都会有蒸汽污染。干式泵每种原理都有较大不同,优点是无污染,抽真空度高,缺点是技术要求高,设备投资大。

  1.2真空泵的选型根据真空泵的性能和唐山考伯斯开滦炭素化工有限公司真空系统的设计要求,该公司采用了液环式真空泵,根据相似相溶原理,选用我公司的产品洗油作为密封油,能够满足该公司焦油加工各塔最低5kPa(绝压)的操作条件要求。和其它类型的真空泵相比,液环式真空泵有如下特点:结构紧凑,泵的转数较高,一般可与电机直联,无需减速装置。

  结构尺寸小,占地面积也小,可以获得大的排气量。

  压缩气体基本上是等温的,故可以抽除易燃,易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面,故可以抽除带尘埃的气体,可凝性气体和汽水混合物。吸气均匀,平稳可靠,操作简单,维修方便。

  2真空系统及其控制参数如所示,焦油真空系统由密封油循环槽,密封油循环泵,密封油水冷器,真空泵,塔顶压力张超:煤焦油蒸馏中真空泵的应用过密封油循环泵将密封油槽的洗油输送到真空泵,密封油循环量控制在3m3/h,真空泵不断抽取塔顶的气相物质,塔顶压力通过DCS系统设置各塔工艺所需压力,通过压力控制调阀实现自动控制。其中气相物质绝大部分溶解在洗油中,被真空泵输送到密封油循环槽,该槽液位会逐渐上升,温度会随之升高。密封油循环量的温度由密封油水冷器控制,控制在25°C左右。液位升高后可以通过密封油槽液位控制调阀将密封油倒至原料焦油槽,用于重新蒸馏,液位保持在50°%左右。

  3影响真空度的因素和处理办法该公司真空系统在运行过程中出现过真空度下降,抽不到最大真空的情况,有以下几种原因:温度过低或者过高都会影响气相物质在密封油中的溶解度,从而影响真空度,所以在夏季时由于气温高要关闭真空系统的伴热;冬季要正常开启,同时关小密封油水冷器的进水口,必要时想水冷器通入少量蒸汽。

  密封油循环量,进真空泵的密封油量要保持在3m3/h左右,过高会降低真空度,过低会导致真空泵的设备损坏。

  密封油的粘度,在运行过程中,萘油,一蒽油,二蒽油,重油会随气相溶解到密封油中,从而使密封油的粘度增加,密封油循环量会随之减小,影响真空度,所以要每周定期更换洗油,保证洗油的粘度质量。

  密封油的选择,之前公司为了节约成本,采用了更为廉价的水最为密封油,但是水与焦油组分不相溶,并且水的饱和蒸汽压小,影响了真空度,所以一定要按照相似相溶的原理,选择饱和蒸汽压较大的密封油。481由于洗油有较强的腐蚀性,在使用一段时间后,对真空泵壳体,叶轮,转子,塔顶压力自动调节阀,旁路阀门造成了一定腐蚀,从而造成真空泵性能下降,阀位关不严,影响了真空度,所以设备要定期进行检修。

  真空泵泵前不通畅,可能是真空泵泵前管路不通畅,也可能是真空泵泵前气相冷却器堵塞造成,我们可以通过关闭水冷器的水,通入蒸汽,然后关闭真空泵进口阀门,从真空泵进口进行蒸汽吹扫的办法疏通管路,也可以从各塔的回流泵泵后进行吹扫疏通管路。

  密封油槽连接烟气总管,用于冬季天气寒冷,烟气总管路可能会堵塞,造成真空泵抽到密封油槽的气体流通不畅,各塔压力波动较大,可以采用给烟气总管加伴热或者蒸汽吹扫烟气总管的方法疏通管线。

  4技术改进建议密封油循环量是用手阀控制,流量有波动,操作工经常需要手动调节,建议在以后改用调阀自动控制,这样更加稳定,使真空泵高效运行。

  塔顶压力自动调节阀调节范围比较窄,有时需要操作工手动调节,建议在设备改造中换大的调阀,以增加调节范围,减少操作工的操作。

  建议密封油不要用水代替,虽然成本运行成本降低了很多,但是用水做工作液,其饱和蒸汽压小,真空泵极限吸气压力也越小,极限压强只能达到2000~4000Pa;而选用油做工作液,其饱和蒸汽压力大,真空泵的极限吸气压力越大,可达130Pa.随着煤沥青配煤技术的成熟,煤沥青市场供不应求,液环式真空泵效率偏低,一般在30%~50%,不利于我公司今后的扩能改造,建议公司适时升级真空泵。