國產(chǎn)循環(huán)泵在航煤液相循環(huán)加氫裝置的應(yīng)用

倪曉斌，高小妮，秦廣華，王應(yīng)虎

（陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司榆林煉油廠，陜西 榆林 718500）

近年來，隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，民航事業(yè)快速擴(kuò)展，帶動(dòng)國內(nèi)航空煤油消費(fèi)量穩(wěn)定增加。國內(nèi)柴油消費(fèi)市場疲軟，而榆林煉油廠成品油柴汽比高（約1.2），迫切需要進(jìn)一步開發(fā)新產(chǎn)品，拓寬油品銷售渠道和市場領(lǐng)域。延長石油集團(tuán)作為以油氣探采加工為基礎(chǔ)的綜合能源化工企業(yè)，涉油產(chǎn)業(yè)在集團(tuán)資產(chǎn)、產(chǎn)值、效益中的占比很高，低油價(jià)對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營帶來嚴(yán)重沖擊。

在當(dāng)前油品市場萎縮、銷量增長乏力的環(huán)境下，榆林煉油廠及時(shí)提出航空煤油生產(chǎn)方案，可以擴(kuò)大延長石油集團(tuán)航空煤油產(chǎn)能和銷售網(wǎng)絡(luò)，航空煤油的生產(chǎn)和銷售將成為延長石油新的經(jīng)濟(jì)效益增長點(diǎn)。

1 航煤液相循環(huán)加氫工藝

榆林煉油廠30×104t/a航煤加氫裝置以典型液相加氫技術(shù)為基礎(chǔ)［1］，結(jié)合榆林煉油廠實(shí)際情況，對技術(shù)進(jìn)行了改造升級(jí)，形成了更適合該廠實(shí)際的航煤液相循環(huán)加氫工藝流程技術(shù)，該技術(shù)通過增設(shè)循環(huán)泵，利用液相產(chǎn)品大量循環(huán)攜帶進(jìn)反應(yīng)系統(tǒng)的溶解氫來提供新鮮原料進(jìn)行加氫反應(yīng)所需要的氫氣，且循環(huán)油的比熱大，從而使催化劑床層接近等溫操作，延長催化劑壽命，同時(shí)提高了產(chǎn)品均勻性、穩(wěn)定性［2］。

2 循環(huán)泵技術(shù)現(xiàn)狀及選型

循環(huán)油泵30×104t/a航煤液相循環(huán)加氫裝置關(guān)鍵設(shè)備，主要目標(biāo)是研制滿足入口壓力4.1 MPa，入口溫度265℃工藝條件的設(shè)備，同時(shí)需考慮溶解氫的飽和態(tài)航煤介質(zhì)中含微量催化劑粉末的沖刷問題以及防汽蝕問題。

最早的循環(huán)泵是由美國ByronJackson公司（1975年被FLOWSERVE收購）從20世紀(jì)60年代起與加氫裂化沸騰床反應(yīng)器同步開發(fā)出來的。目前只有美國福斯公司制造，技術(shù)壟斷，價(jià)格奇高，長期使用維護(hù)及備件花費(fèi)巨大。

通過調(diào)研，中國石化洛陽工程設(shè)計(jì)有限公司推薦引進(jìn)合肥華升泵閥股份有限公司國產(chǎn)化的循環(huán)泵。采用中國石化立項(xiàng)開發(fā)的沸騰泵成套技術(shù)所確定的泵型，泵體采用2次承壓設(shè)計(jì)，介質(zhì)絕對無泄漏，且泵型式安全可靠，可有效滿足長周期運(yùn)行，無需設(shè)置備泵。做到了設(shè)計(jì)的本質(zhì)安全。

3 國產(chǎn)循環(huán)泵技術(shù)

循環(huán)泵主要包括泵體部分、浸油式變頻電機(jī)、軸端密封、電動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)、潤滑沖洗系統(tǒng)、變頻控制系統(tǒng)與儀表控制7部分，見圖1。

圖1 循環(huán)泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理

循環(huán)泵的電機(jī)轉(zhuǎn)子和葉輪固定在同1根軸上，轉(zhuǎn)子在潤滑密封油介質(zhì)中運(yùn)轉(zhuǎn)，其動(dòng)力通過定子磁場傳給轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。循環(huán)泵體部分出入口直接與反應(yīng)器底部相連，啟動(dòng)前泵殼內(nèi)灌滿反應(yīng)器內(nèi)的液體介質(zhì)，啟動(dòng)后葉輪由軸帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)，液體由葉輪中心被拋向葉輪外緣獲得能量，進(jìn)入泵的殼體。液體由于流道逐漸擴(kuò)大而減速，又將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，最后以較高的壓力排放至出口管道。循環(huán)泵通過變頻驅(qū)動(dòng)裝置使電動(dòng)機(jī)的電流頻率變化調(diào)整泵出口流量大小。

4 運(yùn)行情況分析

2019年10月，在榆林煉油廠30×104t/a航煤液相循環(huán)加氫裝置對循環(huán)油泵進(jìn)行試運(yùn)行［3］。經(jīng)調(diào)試，穩(wěn)定工藝操作條件為入口溫度265℃、入口壓力4.0 MPa，變頻開度48%，循環(huán)泵運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。循環(huán)泵操作參數(shù)見表1。

表1 循環(huán)泵操作參數(shù)

選用航煤液相循環(huán)加氫工藝技術(shù)，通過增設(shè)循環(huán)泵，提高了產(chǎn)品的均勻性和穩(wěn)定性［4］，生產(chǎn)的航煤產(chǎn)品質(zhì)量均勻、穩(wěn)定。

5 結(jié)束語

國內(nèi)首次使用國產(chǎn)循環(huán)泵的作為航煤液相反應(yīng)循環(huán)泵，應(yīng)用效果較好，投資少、維修費(fèi)用低，且供貨周期短。榆林煉油廠30×104t/a航煤液相循環(huán)加氫裝置初始設(shè)計(jì)無循環(huán)泵，后增設(shè)循環(huán)泵。此泵為外部懸掛式安裝，占地小，對原裝置平面布置基本無要求。