液环真空泵在常减压装置真空系统中的节能应用及设计要点

常减压蒸馏 Ⅲ是原油加工中基础的工艺，原油开采出来后，先要进行电脱盐、脱水处理，将原油里大部分无机盐 (NaC1、CaC1 、MgC1 )与水去掉，然后到常减压装置进行蒸馏。常减压装置-般分为三段：初蒸馏塔、常压蒸馏塔、减压蒸馏塔。各塔的加热温度不同，馏分 出来的产品也不同。原油经初蒸馏塔加热后，蒸馏不了的塔底油进入到常压蒸馏塔加热蒸馏，而常压塔蒸馏不了的重油，进入到减压蒸馏塔，减压蒸馏塔在真空条件下，将温度加热超过400℃，将有用的油品馏分拔出。

中国经济正在蓬勃发展，需要大量地从原油提取的不同馏分物质作为各行各业的原料。目前国内有不少大规模的炼油项目在投建，对于高度提倡节能减排低碳经济的社会来说，如何在常减压装置的真空系统中，设计与选用更高效节能的方案，是关系到国家更好更快发展的大事。

1 常减压装置的真空系统的新旧工艺介绍常减压装置的减压蒸馏塔在高真空下，塔顶排出大量的可凝油气、可凝水蒸气、与部分不凝油气及空气，需要真空系统及时将气体抽走，让减压塔保持在 20hPa左右。

1.1 常减压装置真空系统的旧工艺介绍在2000年以前，几乎所有的减压蒸馏塔均采用三级蒸汽喷射器串联成真空系统，由于蒸汽喷射泵的压缩比值较小，-级蒸汽喷射泵无法满足那么大的压缩比，需要分为三级蒸汽喷射泵串联使用。每-级蒸汽喷射泵后面均配套有冷凝器，将蒸汽喷射泵压缩后可凝气体与高温高压启动蒸汽冷凝下来，这样后-级蒸汽喷射泵的绝对压力增大了，同时气体减少了。该工艺的优点是蒸汽喷射泵结构简单，采购成本低 (详见图1实线部分)。

1.2 常减压装置真空系统的新工艺介绍虽然蒸汽喷射泵初期购置成本不高，但在运行过程中存在以下几点不足：(1)蒸汽用量大，蒸汽生产成本高。

(2)蒸汽系统压力容易波动，当蒸汽压力下降时，直接降低蒸汽喷射泵的抽力，造成减压塔真空度下降，从而影响了减压塔的拔出率。

第三级蒸汽喷射泵的人口绝压-般都在 200 hPa以上，正是液环真空泵 高效稳定的工作区域，液环真空泵以水作工作液，只有-个转动件，具有压缩温升孝能耗低，运行更安全、可靠的特点。故在 2003年后，-些旧常减压装置的真空系统进行了收稿 日期 ：2013.04.25；修回日期：2013-05-16基金项目：广东始术创新项 目 (粤经贸技术 [2005]377号文)。

作者简介：冯玉玲 (1977-)，女，广东佛山人，工程师。研究领域液环泵的设计与应用。

l匕 工 设 备 与 管 叠 第 5O卷第 4期3.2 可凝气体对换热器选型的影响以某石化公司的参数为例，液环泵抽吸的气体为第三级蒸汽喷射泵的参数，可凝气体有：可凝油气450 kg/h，水蒸气的270 kg/h。

为方便计算，假设可凝油压缩过程中，全被冷凝下来，可凝油在40℃的气体潜热约为270 kJ/kg，可凝油的冷凝热为450 kg/h×270 kJ/kg121 500 kJ/h。

水蒸气在40℃的气体潜热为2 406 kJ/kg，水蒸气在压缩过程中，有95%被冷凝下来，水蒸气的冷凝热为 270 kg/h×2 406 kJ/kg×0.95617 139 kJ/h。

液环泵 2BE1 353的轴功率(即压缩热)115 kW，假设全被工作液吸收，转换过来的热量为 115 kW3 600414 000 kJ/h∩见冷凝热比压缩热还要大许多，所以在换热选型时必须同时考虑将可凝油、水蒸气的冷凝热与液环泵做功的压缩热，故换热面积比较大。

3.3 气水分离器6 的设计需考虑可凝油气排放从 3.2的计算中可知，液环泵每小时抽吸的可凝气体有：可凝油气450 kg/h，水蒸气的270 kg/h。如可凝油全部冷凝 (可凝油的密度为800 kg/m )，水蒸气 95%冷凝，那么：可凝油体积为450 kg/h÷800 kg/m。0.562 5 ITI /h水蒸气冷凝后的体积为270 kg/h1 000 kg/m ×0。950.26 m3/h可凝油每小时冷凝下来体积比较大，而密度比水轻，为了方便将可凝油回收，将气水分离器设计成三相分离结构，气液分离器上半部为气液分离部分，气液分离器下半部为液液分离部分，分为回水腔与排油腔。为了让油水分离，在回水腔容积考虑工作液有 15 min的静态时间。由于需要经常排油，排液阀控制方式为气动调节阀，方便连续排液，使用寿命更长 (详见图2)。

4 结束语通过对常减压装置真空系统的新旧工艺流程介绍，说明液环泵代替蒸汽喷射器的可行性及必要性，同时重点介绍了液环泵不同系列产品的应用特性，结合常减压真空系统的应用工况，举例说明了不同系列液环泵在常减压真空系统的调节能力及节能效果。

另外针对常减压真空系统的气体特性，对液环泵真空机组配套设计的关键点，如轴封方案选择、换热器选型、气水分离器设计作了更深入说明，为常减压装置及同行提供更为全面的液环泵选型及机组配套设计的借鉴。