发布时间:2020/6/30 9:37:46
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炼油装置,通常通过常减压蒸馏、加氢脱硫、催化裂化、加氢裂化、催化重整、延迟焦化、练厂气加工及产品精制等装置,把原油加工成各种石油产品,如各种牌号的汽油、煤油、柴油、润滑油、溶剂油、蜡、沥青、石油焦以及生产各种石油化工基本原料。
炼油厂加工流程简介
燃料型炼油厂通过常减压蒸馏将原油中的轻质馏分汽油、煤油、柴油分出,利用催化裂化、焦化、加氢裂化将重质油转化为轻质油。典型的燃料型炼油厂在燃料-化工型炼厂中,轻质馏分油一部分用作燃料,一部分通过重整、裂解工艺制取芳香烃和烯烃,作为有机合成的原料。
炼油装置用泵概述
离心泵、往复泵、计量泵、螺杆泵、无密封泵在炼油装置中都有应用,使用最多的是离心泵,占80%左右。近年来,由于无密封泵技术的不断提高,环境保护意识的增强,无密封泵(屏蔽泵、磁力泵)在炼油装置中的应用不断扩大。根据炼油加工工艺的不同,装置规模的不同,泵的操作参数变化范围很大。由于炼油装置生产的连续性,对泵的可靠性提出了较高的要求。
炼油厂用泵的有关国际标准
炼油厂用离心泵的类型
在炼油装置中,大量采用的是悬臂式和两端支撑式泵。
(1)悬臂式泵
OH1为卧式地脚支撑单级悬臂泵,适用于常温(温度低于150℃)及较低的操作参数(流量、扬程、功率)的泵;
OH2为卧式中心线支撑单级悬臂泵,适用于高温及中等的操作参数以下的泵,在有条件的情况下可以对高温泵的支腿和轴承进行冷却,但目前的趋势是尽量不用冷取水;
当泵送介质温度低于200℃,可不考虑用水冷取,在温度高于200℃,且泵制造厂提出为满足API610对轴承寿命及油池油温的要求时才考虑冷却水冷却,密封夹套通常不再考虑用冷却水冷却;
这一方面是为了减少冷却水的用量,降低成本,另一方面由于冷却水结垢会使实际操作偏离预定的条件,同时对轴承的过量冷却可能会导致空气中的水分凝结到润滑油中,破坏润滑条件;泵进出口管道的热胀、安装误差、支吊架移位等问题,会引起泵及驱动机对中的变化,影响机械密封、轴承的使用寿命。
立式管道泵对中受管道负荷的影响小,相同进出口法兰直径允许承受的力和力矩是卧式泵的两倍,同时占地面积小、安装简单、不需要大块基础,安装费用较低。
尽管OH5型泵在更换密封时需要拆掉电机(API610要求更换密封时不拆除电机及进出口接管),但由于其功率较小,电机拆卸容易,有些用户仍将OH5作为单级泵的首选泵型(流量小于400m3/h,温度小于200℃,扬程小于200米的场合),对于小功率(驱动机功率小于55kw)、温度低于200℃的也可用OH3,其次才是OH2型泵。OH6型泵适用于小流量、高扬程的场合。
(2)两端支撑式泵功率大于375kw的两级泵或单级双吸泵,一般不采用悬臂式结构,都采用两端支撑式结构,如BB1和BB2型。BB2型在炼油装置中广泛应用,BB3型多用于长输管道的输油泵;BB4型价格低廉,但在高温、高压场合可靠性低,而且维修转子时需要拆除进出口接管等原因近年来有被BB5取代的趋势。BB5广泛用于高温高压的场合。
(3)立式悬吊式泵立式悬吊式泵在练油厂也有应用的实例,由于其检修不便,主要用于具有特殊安装位置要求或汽蚀余量要求很低的场合。
(4)机械密封炼油厂大部分离心泵都采用机械密封,填料密封已极少采用。SH3156和API682标准是练厂密封选用的指南。尽管单密封价格低,可靠性高,但由于环保要求的不断提高,越来越多的泵选用了双密封,同时泵用干气密封也发展很快。
炼油装置几种关键泵
加氢装置进料泵
加氢进料泵为各类加氢装置提供原料,根据不同的工艺,其出口压力最高可达20MPa左右,功率最大5848kw,大多采用BB5型卧式双壳体多级离心泵(个别规模较小的装置也有采用OH6高速泵或往复泵)。
BB5型卧式离心泵的筒体有铸钢和锻钢两种;内壳体有垂直剖分(导叶压水室)和水平剖分(双涡壳压水室)两种型式。
内壳体垂直剖分是应用最广泛的一种结构,其内壳体采用导叶压水室,如Flowserve公司的WIK型(原IDPP品牌)、HDO/HSO型(原ByronJackson品牌),荏原公司,苏尔寿泵公司GSG型及国内的许多泵制造厂都采用这种结构,叶轮大多数采用串联布置,由安装于出口端的平衡鼓(平衡盘或盘鼓结合)来平衡轴向力(为了保持转子操作的稳定性,一般平衡90%~95%的轴向力,残余的轴向力由推力轴承承担),也有采用叶轮背靠背布置的方式平衡大部分轴向力(如威尔泵公司和AHPB型泵,苏尔寿泵公司GSG型及克莱德联合泵业的Db36型)的结构。
内壳体采用水平剖分结构的泵品牌较少,Flowserve公司的HDB/HSB(原Byronjack-son品牌),日本荏原公司的HDB/HSB型泵(原采用Byronjack-son技术)、苏尔寿泵公司的CP型。这种结构的泵内壳体采用双蜗壳压水室结构,叶轮采用背靠背布置的方式。
不同的内壳体剖分结构有其不同的优缺点,垂直剖分结构的内壳体直径小,加工容易,对转子产生的轴向力要比双蜗壳更小,有利于转子的稳定性。水平剖分双壳结构安装方便,转子可以做整体的动平衡,导叶压水室结构的转子动平衡后在安装时需要拆卸重新组装,因此单独零件的平衡应该需要更高的精度。串联布置的叶轮轴向尺寸较短,有利于增加轴的刚度,背靠背布置的叶轮可以平衡大部分轴向力,但轴的长度增加,对轴的刚度不利。
催化裂化装置油浆泵
催化裂化装置油浆泵介质为催化裂化装置分馏塔塔底高温油浆,介质温度为300~375℃,且含有催化剂颗粒。该泵所需的扬程不高,根据其流量的大小有单级悬臂OH2型和单级两端支撑的BB2型。
这类泵最大问题是介质中催化剂颗粒产生的磨蚀问题,其对策主要有:
优化水利学设计,避免流体分离旋涡产生的鳄鱼皮状的磨蚀;
采用耐磨蚀材料,或表面处理技术,提高耐磨性,延长寿命;
采用可更换的衬里结构;
加厚部件延长使用寿命。
美国Lawrence泵公司生厂的油浆泵壳体采用全衬里结构,可更换衬里采用
ASTMA487CA6NM(0.06%C,11.5%~14%Cr,3.5%~4.5%Ni,马氏体不锈钢)铸造,并用不锈钢固定件固定在外壳体上,叶轮材料和衬里材料相同。
国内生产的油浆泵有ZPY型油浆泵(采用全衬里结构,嘉利特荏原泵业公司生产)、PY型油浆泵,YJ型油浆泵(泵壳过流表面喷焊高强度粉末材料)。
高压除焦水泵
根据焦化装置焦炭塔的直径不同,高压除焦水泵流量和压力也不同,目前国内9.4m的焦炭塔,除焦水泵设计参数为300m3/h,扬程3150~3300m.根据工艺操作的需要,除焦水泵间断运行,频繁启动,同时由于出口压力高,要求有较高的可靠性。
除焦水泵的结构属于API610标准的BB5型,双壳体筒型泵,内壳体为垂直剖分结构,叶轮采用串联布置。典型的有Flowserve公司的WIK型、德国鲁尔公司的A型除焦水泵。目前国内制造厂已生产除焦水泵最大为280m3/h,扬程3060m.更大流量及更高扬程的除焦水泵也在研制之中。
来源:中国水泵网
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