1.2 泵的特点
在石油化工生产方面,根据泵在T:艺装置中的地位和作用的不同,大致可以归类成以下几种用途的泵。对于这些工艺用泵的特点,分述如下:
1.进料泵
装置中输送原料或中间加料的泵,前者称之为原料(进料)泵,后者称之为给料(加料)泵3 —般釆用高压柱塞泵和多级或单级离心泵D
1)泵的流量要求稳定,以满足产品方案的要求。原料泵的流量一般较大,而中间加料或其他装置进料的泵流量不如原料泵大。
2)原料泵的输送介质粘度较大,采取热进料则输送介质的粘度降低。对于粘度达20 xur3Pn的栗,要考虑粘度的影响。
3)—般迸料泵的排出压力较高,具体取决工艺进程(反应过程压力要求最髙,而罐、槽输送压力最低)和泵后设备的反和阻力。下面列举一些典型的泵的排出压力(见表1-3),
表1-3进料泵的排出压力(表压) | |||||
装 置 | 过 程 | 加热炉前 | 反应器前 | 塔前 | 罐(植)前 |
尿索合成 | 反 应 | 一 | 260 | —— | 1.5 |
加氢裂化 | 反应/蒸馏 | 一 | 160 | 45 | 一 |
乙 烯 | 反 应 | 163 | — | — | |
迭 合 | 反 应 | — | 75 | 一 | — |
常咸压 | 蒸馏/脱盐 | 30-40 | — | 一 | 10-龙 |
焦 化 | 加热/蒸塯 | X | — | — | |
催化裂化 | 加热/稳定吸收 | 1T | — | 20-31 | — |
铂重整 | 反 应 | — | 90 | — | — |
酚穡炼 | 加 热 | 26 | 一 | — | |
兩苯脱蜡 | 加 热 | — | — | 一 |
—般采用入口压力不低于常压的进料泵。
1)进料泵的吸入温度大都是常温,只有某些中间进料(或来自其他装置未经冷却)的 泵或接力泵的吸人温度高于1001。
2)进料泵的工作重要,一般备用率为100%。
3)当泵的压力高或距装置较远时,可采用两台泵串联工作(也即采用接力泵),接力泵的吸人压力和温度较一般进料泵髙,应注意泵体、轴封能否承受和使用中的操作问題。
2.回流泵
装置中打塔顶、中段及塔底冷、热回流用的泵。通常用于液体分离过程(如精馏、解吸和抽提等)打囬流,以控制产品的纯度^ 一般采用草级或两级离心泵。
1)泵的流量变化范围大(回流暈取决于装置的热平衡和产品要求的纯度),驱动机功率应富裕些)
回流量与产品量的比值往往由几倍到20倍(如铂重整苯精馏塔中回流置为十几倍)。回流量与进料量的比值为1.1〜1.4。
2)泵的扬程较低(只是克服冷凝器、容器与塔之间的压力差),但要求压力稳定。不宜选用具有驼峰的不稳定特性的离心泵。为此,宜用的离心泵.
3)泵所输送介质的温度不高,一般为30~60尤(经冷凝一冷却器后的冷固流,多半是塔顶回流),还有高于100X的热回流(多半是精馏塔的中段回流)和达-98^的低温回流 (如乙烯装置的脱甲院塔回流泵)。
回流量通常用温度控制。
4)泵的工作可靠性要求高,一般备用率为50%~100%。
3.塔底泵(釜底泵)
装置中输送塔底的残油泵或热漏与塔底之间的液体循环泵。一般采用吸人性能好的离心泵(如双吸式离心泵)或蒸汽泵。
1)流置变化较大,一般用液面控制流量。炼油装置中所用的塔底泵的流量较大。
2)泵输送的液体温度一般较高,需要采取冷却措施,采用热油泵和热载体栗(低温泵 如脱甲烧塔底泵除外)。
3)塔底泵多半处于饱和缓和(汽液两相平衡状态)下抽吸液体。通常,需要较高的灌 注头,特别是减压塔底泵(处于负压下工作),漏人空气容易使泵抽空。对于泵来说,应具 有较好的吸人性能。一般使装置有效净正吸人压头(也称为汽蚀余量)为泵所需要的净正吸入压头的1.3~ 1.4倍。
4)泵的工作条件较苛刻,如塔底液体脏,有污垢,又处于髙温下工作,此外化学腐蚀 的问题也比较特殊。一般备用率取100%。
4.循环泵
装置中输送反应、吸收、分离、吸收液再生的循环液用泵。一般采用单级离心泵。
1)泵的流量中等大小,在稳定工作条件下,泵的流量变化较小。宜稳定在泵设计点附近工作,较经济。
2)泵的扬程较低,只是用来克服循环系统的压力降。可采用低扬程泵。
3) —般工作条件较缓和,但反应和吸收系统的循环量控制要求较苛刻。此外,有些在高温下工作的循环泵的工作条件较苛刻,不仅高温而且还含有催化剂的浆液(如油浆泵、回炼油泵等),冲蚀和磨损问题较特殊。处于高温操作的循环泵应采用髙温泵(如热油泵等)。
4) 由于循环泵的输送介质较多,应根据介质的性质使用耐久的材料。
5. 产品泵
装置中输送塔顶、塔底产品和中间产品用的泵。一般采用单级离心泵。
5) 流量较小,往往随原料和产品的方案不同而变化。
2)泵的扬程较低,一般抽送到成品或中间产品罐或送到其他装置,只是用来克服输送管路的阻力损失„
5)—般产品是常温、常压,工作条件缓和,问题较少。一般泵的压力不高,而低温液化气的压力较高。通常塔顶产品的温度较低,而中间抽出产品或塔底抽出产品的温度较高。
6)一般产品泵的备用率,仅为50%,对于某些纯度要求高的泵的备用率为100% (不 能兼用)。
7) 液体一般处于泡点状态抽吸,但塔顶产品处于过冷状态,对于纯度要求高的产品泵,应避免空气起反应或污染的作用,到贮罐中迸行再处理。欲避免与空气接触,可采用屏蔽泵。
8)—般用控制泵的流量来控制塔器和罐的液面,应避免采用驼峰特性的离心泵,以保证工作稳定。
9)塔顶及侧线产品泵与塔顶及侧线回流泵可共用备用泵或相互替用。
6.输出栗
装置中往产品罐直接输送用泵,如管路混合调和用的泵。其要求与进料泵相同,但要求不如迸料泵髙。
7.注入泵
装置中注人高压水、溶液和药剂用的泵。在反应系统注人高压水较多,而蒸馏及分离系统注入药剂较多(如抑制剂、缓蚀剂、防泡剂、阻聚剂、抗氧化剂、破乳化剂等)。一般采 用柱塞式的
计量泵或比例泵。
1)泵的流量小,要求精确计量。因此采用容积式泵较为合适^注水泵中计量要求不高 的情况下可采用离心泵。
2)—般注人泵均在常温下操作3泵的排出压力较高,具体视注人处的压力而定。
3)由于计量要求严格,泵本身要求精确计量的流量调节装置。
4)对于注人化学药品的泵,要考虑介质的腐蚀性„
8.补给泵(补充泵)
装置中补充溶剂或溶液用泵,如迭合新溶剂补充栗、化肥厂的氨回收液补充泵、本菲溶液补给泵和乙烛装置的初充喊液泵等。一般采用单级离心泵或旋涡泵。
1)泵的流量不大,扬程不高,排出压力应与补充处相符。
2)—般在常温下工作。
3)连续抽送时要求流量控制。
9.冲洗泵
装置中输送冲洗或洗涤用液的泵,如催化裂化的冲洗油泵、乙烯装置的冲洗油泵和化肥 厂的髙低压冲洗泵和尿素装置COj洗涤泵等。一般采用离心泵或旋涡栗。
1)泵的流量小、扬程不高(高压冲洗泵除外
2)连续输送时要求流量控制,以保证完成冲洗和洗漆作用。
3)—般均在常温下工作。
10.排污泵
装置中排送污水和污液的泵。一般采用离心式杂质泵。
1)流量和扬程均不大。
2)污液中有水或油和杂质,要求耐腐蚀、耐磨损。
3)连续输送时要求流量控制。
4)结构上要求考虑防堵、防空气漏人等措施。
11.燃料油泵
装置中加热炉或锅炉输送燃料油用的泵。一般采用街轮泵或离心泵s
1)流量较小,泵出口压力稳定(一般为IMPa左右)。
2)输送温度不高,一般低于100尤。
3)燃料油的粘度较高,需要加温输送。
12.润滑油泵和封油泵
装置中给重要机泵输送润滑油和封油用的泵。一般采用容积式齿轮泵或缧杆泵,流量较 大时采用集中输送系统中可采用离心泵.
1)流量小,油必须经过过滤和冷却后,循环使用。
2)润滑油压力一般恒定在100~ 200kPa左右,机械密封的封油压力比被密封介质压力高50~150kPa;油膜密封的封油压力应比被密封介质压力髙出高位槽高度的压力约35~50kPa〇.
3)润滑油和封油的润滑性较好,宜选用转子泵。
4)油箱容量与髙位槽容量应保证泵维持足够的时间(一般要维持5~10min)运转,以便在发生事故时采取措施。
此外,还有废热锅炉用锅炉给水泵、凝水泵,焦化装置的切焦水泵,乙烯喷射除焦栗,减压装置的真空泵等特殊用途的辅助用泵。