本文來源微信公眾號【蘇爾壽泵業】,分享本文的目的:介紹漿態床加氫裝置反應進料泵及高壓貧胺液泵的選型原則。反應進料泵口環的材質、機械密封的型式及機械密封沖洗方案。泵筒及端蓋連接螺栓的型式。
浙江石化的300萬噸/年漿態床渣油加氫裝置中,核心泵設備包括為加氫反應器提供原料的混合進料泵和用于循環氫脫硫裝置的高壓貧胺液循環泵及液力回收透平,所有泵及透平設備均采用了蘇爾壽的CP系列產品,驅動方式包括電機驅動、汽輪機驅動以及電機和液力透平聯合驅動。
CP系列
CP系列是蘇爾壽最為高端和適用于最復雜、苛刻工況的產品之一,完全基于客戶的應用及規范要求設計和制造,在很多方面甚至超出API 610標準的要求。主要特征包括雙層殼體設計、軸向剖分的蝸殼式內殼體以及葉輪背靠背安裝布置的轉子。先進的工程設計使CP泵能夠在極端高溫、高壓和復雜介質工況下連續安全運行,不會發生泄漏。
混合進料泵
混合進料泵是漿態床渣油加氫裝置最核心的泵設備,是保證裝置長期安全生產的關鍵。由于漿態床渣油加氫裝置需要在高溫、高壓工況下運行,且物料中含有固體顆粒,對泵設備的要求更加苛刻。
在項目設計初期階段蘇爾壽與浙石化設備及工藝工程師進行了聯合技術評審,充分考慮高溫、高壓工況和介質中的固體顆粒對泵運行安全及可靠性的影響,從材料選擇、內部結構、泵輔助系統等方面優化設計以提高泵設備運行的安全性和可靠性。
泵主要承壓部件和水力部件均由耐高溫和具備優良機械性能的13%鉻鋼制造。其中外筒體和端蓋采用高質量的鍛造件,確保設備在高溫、高壓等惡劣條件下的安全性和長期可靠運行。為防止介質中的固體顆粒對間隙部位的沖刷磨損,泵全部口環及襯套表面采用超音速熱噴涂技術增加碳化鎢涂層,并且在外筒體和內殼體的配合表面堆焊Inconel 合金。
外筒體、出入口接管法蘭、密封腔及密封輔助系統均按泵的最大工作壓力進行設計,最大程度地保證了泵設備在極端工況下的安全性和無泄漏。筒體和端蓋的聯接大螺栓采用耐高溫、高強度材料,超級螺母緊固,無需使用液壓扳手或液壓螺栓拉伸器等特殊工具即可實現大規格螺栓的精確預緊。
針對高溫和含固體顆粒的輸送介質工況,采用加壓的雙端面機械密封結構,兩道密封均為波紋管式密封,面對面布置。API Plan 53B密封沖洗系統,通過外部隔離液的循環對密封進行潤滑和冷卻。首級密封前增加Plan 32沖洗方案,利用外部沖洗柴油阻止高溫和含固體顆粒的介質進入密封腔。
由于渣油的低流動性和高傾點溫度,進料泵外表安裝了蒸汽伴熱管路及可拆卸式外保溫衣,利用蒸汽伴熱將泵內介質維持在合適的溫度。
高壓貧胺液泵及液力透平
在渣油加氫裝置的循環氫脫硫工藝部分,貧胺液泵負責將貧胺液增壓后輸送到高壓循環氫脫硫塔,在脫硫塔內與循環氫逆向接觸,發生化學吸收反應,從而將H2S從循環氫中脫除。吸收H2S后的富胺液需要降壓后進入再生系統,富胺液變成貧胺液并實現循環操作。脫硫塔和再生塔之間的壓差約為14 MPa,循環胺液壓降產生的這部分能量通過液力透平進行回收并用于輔助驅動貧胺液泵,從而減少主驅動電機的電能消耗,達到為裝置節能的目的。
主工作泵由電機和液力透平聯合驅動,電機為雙軸伸設計布置在貧胺液泵和液力透平的中間。液力透平和電機之間安裝一個超越離合器,在透平輸出轉速低于電機工作轉速時會與電機脫開,這樣可以保證貧胺液泵在透平故障或維修期間能夠正常運行,并且允許在透平未完全投入運行的情況下啟動貧胺液泵組。主驅動電機的功率滿足單獨驅動貧胺液泵運行在設計工況。
正常操作工況下該液力透平的回收功率約為1000 kW,在連續運行的情況下,增設一臺液力透平的成本在不到1年的時間內即可收回。從長遠看,該裝置上液力透平的使用節能降耗顯著,經濟效益十分可觀。
液力回收透平的使用對提高煉油裝置工藝的靈活性、節能降耗以及減少二氧化碳的排放有積極的促進作用。但是要實現這一點,需要根據特定的工藝條件和工作介質特性做出正確的透平選型和設計制造。蘇爾壽在該領域擁有多年的經驗及專業知識,成熟的產品設計及應用經驗保證了我們提供的液力透平驅動機組在用戶現場的安全、平穩及高效運行。
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