乙二醇蒸气喷射泵运行的影响因素分析

况成承，刘新林，孙荣召

(中国石油化工股份有限公司洛阳分公司，河南洛阳471012)

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司聚酯装置采用美国杜邦公司三釜流程工艺，其中，真空度是连续缩聚过程中的一个重要的反应条件，一定的真空度可以保证缩聚反应达到需要的平均相对分子质量［1］。

真空蒸气喷射泵是影响真空的关键设备，能否稳定运行将直接影响聚酯产品的质量。洛阳分公司聚酯装置原设计真空系统是采用1.6 MPa水蒸气四级喷射，为了节能减排，降低装置能耗，2008年5月份对真空系统进行了改造，用EG蒸气喷射泵取代水蒸气喷射泵［2］。EG蒸气泵在节水减排方面起到了良好的效果。但在实际运行中也存在一些问题，作者对影响乙二醇蒸气喷射泵稳定运行的因素进行了分析，并制定了相应的措施。

1 EG蒸气喷射泵

改造后的EG蒸气喷射泵由EG蒸气喷射泵系统、EG蒸气发生系统及液环泵3个子系统组成。EG蒸气发生系统为EG蒸气喷射泵提供EG蒸气，工作蒸气进入一级喷射主泵，将来自终缩聚喷淋冷凝器的尾气携带并压缩后混合排入一级冷凝器，混合气体经一级冷凝器循环EG冷凝后，少量未冷凝的气体则进入第二级喷射泵，而后依次通过二级冷凝器、第三级喷射泵及三级冷凝器，最后少量的不凝尾气由液环泵抽出并由气液分离器排出，预缩聚喷淋冷凝器接EG喷射辅泵，各冷凝器中的冷凝液一同被收集到热井，经过滤冷却，EG重新返回冷凝器进行喷淋［3－4］。EG蒸气喷射泵系统工艺流程如图1所示。

图1 EG蒸气喷射泵系统工艺流程示意Fig.1 Schematic diagram of EG steam ejector

2 EG蒸气喷射泵运行的影响因素

2.1 EG蒸发器压力

从表1可看出，当蒸发器压力低或波动时，真空蝶阀开度明显增加，真空泵的抽气能力受到明显影响，使预聚釜和终聚釜的真空度下降，真空压力上升。

表1 EG蒸发器压力与温度对真空压力的影响Tab.1 Effect of EG evaporator pressure and temperature on vacuum pressure

EG蒸发器为EG蒸气喷射真空泵提供动力来源，EG蒸气压力、温度的稳定影响蒸气喷射真空泵的效率。

2.2 循环冷却水流量

EG蒸气喷射泵系统中进入一级冷凝器的EG需要经过循环冷却水冷却，若循环冷却水的流量供应不足或水温高，会使一级冷凝器的冷凝效率降低，进入真空泵的可凝性气体得不到有效冷凝，从而增加了真空泵的抽气负荷，使真空泵的能力下降，甚至抽不起真空［1］。

2.3 EG喷淋冷凝流量

EG蒸气喷射泵系统采用3个中间冷凝器分别冷却各自的前级泵排出的可凝性气体。如果EG喷淋冷凝流量低，来自预聚釜和终聚釜的大量可凝性气体得不到有效冷凝，可凝性气体聚集在喷射泵系统，将会使真空系统失真空，反应无法正常进行。

2.4 EG蒸气喷射泵喷嘴

受工艺操作波动等因素的影响，会使预聚、终聚反应过程中生成的低聚物、齐聚物增多，这些低分子物质进入EG蒸气喷射泵，加重了真空系统的负荷，严重的会在冷凝器中冷凝聚集，造成EG蒸气喷射泵喷嘴堵塞或液封管管口堵塞。当终聚釜真空压力逐渐上升至780 Pa时，真空泵失真空，这是蒸气喷射泵喷嘴堵塞所致，装置被迫停工处理。

2.5 液环泵系统

液环泵系统为EG蒸气喷射泵提供－(0.09 ～0.092)MPa稳定真空条件;同时为 EG蒸气发生系统的工作提供基本条件，只有液环泵将整个系统的真空度抽到－0.09 MPa左右，才能使蒸气发生器投入工作。

2.6 工艺条件

在装置检修后开工初期或生产工艺操作有较大波动时，由于酯化反应不充分，在预聚或终聚系统产生较多的水蒸气，当水蒸气进入真空系统时加重了蒸气喷射泵的负荷造成失真空，这一现象具体表现为真空EG热井中EG含水量高。装置检修后开工时曾发生失真空现象，具体真空EG热井中含水量与真空压力的关系见表2。由表2可知，当热井中含水质量分数在10%左右时，真空压力上升至773 Pa，真空度下降，基本处于失真空状态;随着热井中含水量下降，真空压力下降，真空度上升，反应可正常进行。

表2 热井中含水量对真空压力的影响Tab.2 Effect of water content in heat well on vacuum pressure

3 EG蒸气喷射泵平稳运行措施

3.1 减少EG蒸发器EG流量波动

为了维持EG蒸发器压力、温度稳定，要保持新鲜EG的稳定供应。由于聚酯装置的新鲜EG用户较多，有时会影响EG蒸发器的EG供应，造成压力波动，通过采取切泵、错峰使用EG等措施使EG蒸发器的液位保持在500～600 mm。

3.2 确保公用工程系统稳定

循环冷却水流量不足时，及时联系供水单位加大循环冷却水出口压力，确保循环水的流量;夏季由于受气温较高影响，循环冷却水水温往往与气温成一定的线性关系，要及时协调供水单位将水温降下来，使EG蒸气喷射泵一级冷凝器得到充分冷却。一般生产中循环冷却水温度保持在25～32℃。

3.3 稳定EG蒸气喷射器喷淋流量

来自EG循环泵的EG通过一级、二级及三级冷凝器分别对可凝气进行冷凝，冷凝效果通过一级、二级及三级冷凝器的尾管温度进行判断，并根据尾管温度情况及时对EG喷射系统喷淋EG流量进行调节(见表3)。当EG喷射系统喷淋EG流量降低时，及时切换EG循环泵泵前过滤器。

表3 三级冷凝器喷淋EG流量和尾管温度Tab.3 EG spray flow and tail pipe temperature of three-stage condensor

3.4 加强日常液环泵的操作

日常操作中一方面加强对液环泵的监控，一旦发现问题及时进行处理;另一方面制定液环泵切换标准化作业指导书，注意在切换时不能让空气进入正常工作的真空泵系统内。

稳定和优化工艺条件:(1)加强对工艺参数的控制，根据生产负荷及产品指标及时调整工艺参数，使预聚真空维持在2 666 Pa，终聚真空保持在293 Pa左右;(2)为避免EG蒸气喷嘴器喷嘴堵塞，日常操作时对真空度的设定值及真空蝶阀开度要小幅度调整，同时在开停工时尽量避免聚合物较多地堆积在预聚釜和终聚釜，减少低聚物、齐聚物的雾沫夹带;(3)每周用新鲜EG对EG蒸发器中的EG进行置换，保持喷射EG的洁净，以减少真空系统堵塞的机会;(4)将真空热井中EG适量排除，用新鲜EG置换，确保真空热井中水量的质量分数在1%以下。

4 结论

a.EG蒸发器压力低、EG蒸气喷射泵喷嘴堵塞及工艺条件不平稳等是影响聚酯EG蒸气喷射泵平稳运行的主要因素。

b.优化工艺操作条件、减少EG蒸发器EG流量波动等是保证EG蒸气喷射泵平稳运行的主要措施。

［1］李南，高刚.影响蒸汽喷射真空泵运行因素及故障分析［J］.塑料制造，2008(7):82 －85.

［2］刘轶群.PET装置真空系统的改造［J］.聚酯工业，2009，22(3):43－45.

［3］李尔民.聚酯车间抽真空系统节能优化改造［J］.河南化工，2009，26(1):42 －43.

［4］李尔民.用乙二醇蒸汽喷射泵改造聚酯装置真空系统［J］.化工生产与技术，2008，15(6):52 －54.