加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵技術(shù)

張繼鵬(中國(guó)神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209)

加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵技術(shù)

張繼鵬(中國(guó)神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209)

隨著發(fā)展中國(guó)家對(duì)于資源的大量需求，重油變得越來(lái)越重要。本文介紹了加氫裂化沸騰床反應(yīng)器循環(huán)泵的主要作用，對(duì)加氫裂化沸騰床反應(yīng)器循環(huán)泵的工作原理進(jìn)行了分析，闡釋了循環(huán)泵系統(tǒng)的組成與循環(huán)泵的結(jié)構(gòu)，最后提出了加氫沸騰床反應(yīng)器循環(huán)泵操作的故障處理手段。本文針對(duì)加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵技術(shù)進(jìn)行研究和分析，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)問題的研究提供一些有價(jià)值的參考和借鑒。

加氫裂化反應(yīng)器；循環(huán)泵技術(shù)；循環(huán)泵或沸騰泵

全球范圍內(nèi)重油資源非常豐富，它是原油資源的3倍。隨著世界發(fā)展中國(guó)家和落后國(guó)家經(jīng)濟(jì)的崛起，大力發(fā)展所需要的能源呈現(xiàn)出激增的狀態(tài)，由于世界范圍的能源需求缺口巨大，導(dǎo)致目前使用非常規(guī)資源技術(shù)進(jìn)行彌補(bǔ)的情況為主。針對(duì)這種現(xiàn)實(shí)情況，加氫裂化沸騰床技術(shù)被研發(fā)出來(lái)，循環(huán)泵技術(shù)也稱為沸騰泵技術(shù)，最早是美國(guó)企業(yè)所研發(fā)，是加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的核心裝置。

1 加氫裂化沸騰床反應(yīng)器循環(huán)泵的作用

加氫裂化沸騰技術(shù)是利用流速流體帶動(dòng)顆粒粒度的催化劑運(yùn)動(dòng)，使之病程固態(tài)、液態(tài)以及氣態(tài)的三相床層，通過催化劑、氫氣以及油品的融合，最終實(shí)現(xiàn)加氫裂化的沸騰效果[1]。加氫裂化沸騰技術(shù)能夠?qū)σ恍┰线M(jìn)行較好的處理，這些材料需要具備高碳?xì)埩糁狄约案呓饘俸康奶卣鳎瑥亩鴮?shí)現(xiàn)將重油進(jìn)行深度的轉(zhuǎn)換。然而加氫裂化沸騰技術(shù)對(duì)壓力和溫度的要求都比較高，通常情況下，壓力要求在12～23MPa，溫度需要在500～600℃之間。

加氫裂化沸騰床反應(yīng)器循環(huán)泵的主要作用在于，循環(huán)泵能夠?yàn)榧託淞鸦序v床反應(yīng)器提供動(dòng)力，將加氫裂化沸騰床反應(yīng)器內(nèi)部的所有材料進(jìn)行充分的混合，保證了加氫裂化沸騰床反應(yīng)器內(nèi)部所有材料多方面指標(biāo)的統(tǒng)一，比如：壓力、問題等等，促進(jìn)加氫裂化沸騰床反應(yīng)器內(nèi)部的催化劑和油氣進(jìn)行混合，加深了感應(yīng)的程度，有效規(guī)避了重油出現(xiàn)重金屬中毒和結(jié)焦的情況，避免了固定床反應(yīng)器阻塞的問題，有利于重油的長(zhǎng)時(shí)間加工[2]。

2 循環(huán)泵的工作原理

實(shí)質(zhì)上，循環(huán)泵是油浸立式的離心泵裝置。在加氫裂化沸騰床反應(yīng)器內(nèi)，動(dòng)力電機(jī)和循環(huán)泵都被固定在其中，而循環(huán)泵的葉輪以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子都使用同一個(gè)軸承，使用屏蔽套裝置，分離開電機(jī)的定子以及電機(jī)的轉(zhuǎn)子，電機(jī)的轉(zhuǎn)子的運(yùn)行環(huán)境是密封的潤(rùn)滑油，利用定子場(chǎng)將驅(qū)動(dòng)力傳導(dǎo)于電機(jī)的轉(zhuǎn)子，而電機(jī)的轉(zhuǎn)子則帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)[3]。

加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的基礎(chǔ)部分和循環(huán)泵的入口部分直接連接，在運(yùn)行循環(huán)泵之前，在循環(huán)泵當(dāng)中應(yīng)該注慢加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的液體，循環(huán)泵運(yùn)行以后，利用軸承的作用，葉輪旋轉(zhuǎn)速度極快，利用離心力的原理，在葉輪旋轉(zhuǎn)的過程中，將液體不斷的向周圍拋出，從而得到能量，繼而得以進(jìn)入到循環(huán)泵的蝸形殼體[4]。在蝸形殼體當(dāng)中，由于通道直徑逐漸變大，液體的流淌速度也逐漸放緩，同時(shí)有些動(dòng)能被變成了靜壓能，最終在高壓的情況下到達(dá)出口管道。

3 循環(huán)泵系統(tǒng)的組成與循環(huán)泵的結(jié)構(gòu)

3.1 循環(huán)泵液力端的結(jié)構(gòu)

加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵是一種油浸式離心泵，它具有入口擴(kuò)餐器，同時(shí)循環(huán)泵的內(nèi)部存在介質(zhì)。加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵在壓力較高和溫度較高的環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)，循環(huán)泵的電機(jī)在循環(huán)泵的軸的下邊，而軸的頂端就是循環(huán)泵的入口，循環(huán)泵的出口在傾斜45度角的部位[5]。循環(huán)泵的頂部構(gòu)成是單級(jí)的葉輪，電機(jī)和葉輪的聯(lián)系非常密切，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸能夠放置此裝置，葉輪通過對(duì)介質(zhì)實(shí)施能量，同時(shí)推到擴(kuò)散器位置，擴(kuò)散器將介質(zhì)推至循環(huán)泵的外殼，通過循環(huán)泵的葉輪將其推進(jìn)出口，實(shí)現(xiàn)村換，為加氫裂化沸騰床反應(yīng)器內(nèi)部的材料提供反應(yīng)動(dòng)力。

3.2 循環(huán)泵的潤(rùn)滑油系統(tǒng)

潤(rùn)滑油的系統(tǒng)循環(huán)，是止推盤的輔助葉輪通過不間斷的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的。循環(huán)泵的潤(rùn)滑油系統(tǒng)循環(huán)的整個(gè)過程是，潤(rùn)滑油經(jīng)過葉輪的出口，經(jīng)過電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的腔隙，到達(dá)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的封閉區(qū)域，之后朝著相反的方向，向電動(dòng)機(jī)的外部流動(dòng)，流動(dòng)到熱交換設(shè)備，由于熱交換設(shè)備的處理，潤(rùn)滑油的溫度被降低了下來(lái)，之后回到輔助的葉輪當(dāng)中[6]。經(jīng)過這樣一個(gè)流程，潤(rùn)滑油就被冷卻了下來(lái)，在降低了加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的溫度的同時(shí)，還能夠減低電動(dòng)機(jī)的溫度。因此在加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，應(yīng)該從外部往電動(dòng)機(jī)里導(dǎo)入潤(rùn)滑油，加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的壓力應(yīng)該低于電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部壓力，預(yù)防加氫裂化沸騰床反應(yīng)器流體進(jìn)入電動(dòng)機(jī)[7]。潤(rùn)滑油的另外一個(gè)作用在于，可以提高電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的壓力，密封潤(rùn)滑軸承。

4 加氫沸騰床反應(yīng)器循環(huán)泵操作的故障處理

如果加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵發(fā)生了故障，加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，那么就會(huì)造成加氫裂化沸騰床反應(yīng)器當(dāng)中的材料迅速的沉降，在加氫裂化沸騰床反應(yīng)器內(nèi)部由于其他的不均勻分配，造成加氫裂化沸騰床反應(yīng)器部分位置熱量不受到控制，進(jìn)而導(dǎo)致加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的內(nèi)壁出現(xiàn)焦結(jié)情況。所以對(duì)于出現(xiàn)問題的循環(huán)泵應(yīng)該給予足夠的重視。

4.1 反應(yīng)氫氣中斷

如果反應(yīng)氫氣中斷，那么加氫裂化沸騰床反應(yīng)器中的液態(tài)和固態(tài)介質(zhì)就會(huì)迅速的與氣體相分離，這樣加氫裂化沸騰床反應(yīng)器內(nèi)部的懸浮液的位置，就會(huì)快速的下降，大部分會(huì)到達(dá)循環(huán)杯下，在比較短暫的時(shí)間以內(nèi)，就可能會(huì)導(dǎo)致加氫裂化沸騰床反應(yīng)器循環(huán)泵的空置，而加氫裂化沸騰床反應(yīng)器出現(xiàn)抽空情況，應(yīng)該最快速度的提供進(jìn)料油品，力圖使得整個(gè)加氫裂化沸騰床反應(yīng)器夠填滿油品進(jìn)料，二次構(gòu)建加氫裂化沸騰床反應(yīng)器內(nèi)部的材料循環(huán)系統(tǒng)[8]。

4.2 循環(huán)泵密封油中斷

不間斷的導(dǎo)入密封后的目的在于，能夠?qū)託淞鸦序v床反應(yīng)器循環(huán)泵的內(nèi)部零件起到潤(rùn)滑、降低溫度以及沖洗的作用。假使加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵密封油中斷，那么應(yīng)該查看DCS報(bào)警表的情況，判定故障出現(xiàn)的范疇：

（1）假使加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵密封油中斷，可能是密封油的過濾裝置發(fā)生了阻塞。如果確定是這一問題，應(yīng)該馬上更換密封油的過濾器，或者是啟動(dòng)密封油過濾器的付線，同時(shí)對(duì)密封油的過濾器進(jìn)行充分徹底的清洗。

（2）假使加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵密封油中斷，可能是密封油的控制閥出現(xiàn)問題。如果確定是這一問題，應(yīng)該馬上切斷控制閥，將線路變成付線進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)原密封油的控制閥進(jìn)行及時(shí)的維修和養(yǎng)護(hù)。

（3）假使加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵密封油中斷，可能是密封油的泵入口安全法出現(xiàn)問題。如果確定是這一問題，應(yīng)該在最短的時(shí)間之內(nèi)，將泵入口的安全閥進(jìn)行切斷，同時(shí)展開及時(shí)的維修和養(yǎng)護(hù)工作。

（4）假使加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵密封油中斷，可能是密封油的供給出現(xiàn)了故障。如果確定是這一問題，應(yīng)該馬上與密封油的供給裝置和人員取得聯(lián)系，保證相關(guān)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)保持正常狀態(tài)。

5 結(jié)語(yǔ)

加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)是油浸式的、立式的特殊離心裝置，循環(huán)泵對(duì)于運(yùn)行的環(huán)境要求非?？量蹋磯毫Υ?、溫度到，運(yùn)行的介質(zhì)較為復(fù)雜，循環(huán)泵技術(shù)健全了重油的加氫技術(shù)，作為加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的核心設(shè)置，能夠?yàn)橹赜偷募託浞磻?yīng)提供良好的反應(yīng)環(huán)境，提供加氫裂化沸騰床的沸騰動(dòng)力，基于此，加氫裂化沸騰床反應(yīng)器的循環(huán)泵可以有效的提升重油的轉(zhuǎn)化質(zhì)量和效率，有效規(guī)避了因?yàn)橹赜妥枞託淞鸦序v床反應(yīng)器出現(xiàn)的停車情況，從而實(shí)現(xiàn)了含固油品和重油的長(zhǎng)時(shí)間加工。

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