屏蔽泵在液相柴油加氢中的应用

谷伟伟

（安庆石化炼油二部设备组，安徽 安庆 246000）

0 概述

安庆石化220万吨/年连续液相柴油加氢装置由中国石化工程建设公司开发，它以高温高压液相循环取代了传统滴流床加氢技术中的循环氢系统。设有循环油泵两台，工艺位号164-P-104A/B，选用德国海米梯克设计、制造的卧式单级屏蔽泵，型号为CNKfH+D 300-560。泵组的电机型号为N90-4，可变频调速，调速频率为40～60Hz。具体参数见表1、表 2。

表1 泵主要参数

表2 电机主要参数

1 屏蔽泵的特点

屏蔽泵的泵部分与电机部分直接联接，被密封在一个压力腔内，在定子与转子之间加一个非导磁材料制作的屏蔽套隔成定子腔与转子腔，定子位于屏蔽套外，转子完全浸在泵送介质中。液力端和普通离心泵通常采用的结构型式相同。屏蔽泵具有以下特点：

（1）全封闭。结构上没有动密封，只有在泵的外壳处有静密封，因此可以做到完全无泄漏，特别适合输送易燃、易爆、贵重液体和有毒、腐蚀性及放射性液体。

（2）安全性高。转子和定子各有一个屏蔽套使电机转子和定子不与物料接触，即使屏蔽套破裂，也不会产生外泄漏的危险。

（3）结构紧凑，占用空间小，对底座和基础的要求低，没有联轴器的对中问题，安装容易且费用低。日常维修工作量少，维修费用低。

（4）运转平稳，噪声低，不需加润滑油。由于无滚动轴承和电动机风扇，故不需加润滑油，且噪声低。

（5）使用范围广。对高温、高压、低温、高熔点等各种工况均能满足要求。

（6）由于屏蔽泵采用滑动轴承，且用被输送的介质来润滑，故润滑性差的介质不宜采用屏蔽泵输送。一般地适合于屏蔽泵介质的粘度为0.1～20mPa.s。

（7）屏蔽泵的效率通常低于单端面机械密封离心泵，而与双端面机械密封离心泵大致相当。

图1

（8）离心泵运行时，要求流量应高于最小连续流量。对屏蔽泵这点尤为重要，因为在小流量情况下，泵效率较低且会导致发热，使流体蒸发而造成泵干转，引起滑动轴承的损坏。

2 使用情况

液相柴油加氢装置中，高温高压液相循环取代了传统滴流床加氢技术中的循环氢系统，循环油泵，将一部分反应产物从热高压分离器抽送至反应器，以维持催化剂床层间的连续液相环境和需要的氢分压。故该屏蔽泵输送介质为高温高压的柴油。由于介质温度太高不能用于轴承的冷却润滑，而且会引起定子温度过高，所以泵电机侧的冷却、轴承润滑介质是靠外界的计量泵注入的清洁柴油，由安装在泵轴上的辅助叶轮提供循环动力，泵的顶部设一台冷却器用来冷却循环冷却液；冷却器上有排空阀，用来对泵电机侧排气；为防止泵输送介质漏入电机侧，计量泵压力应大于输送介质的压力。（如图1所示）

安庆石化液相柴油加氢装置自开工以来，由于其中一台泵由于出、入口阀门泄漏而又无法在线处理，处于失备状态，单泵运行一年多以来非常平稳，没有进行过维修。这与屏蔽泵的结构特点、制造质量有关系，同时与运行操作、日常维护也紧密相关。

液相柴油加氢装置的循环油泵为高温屏蔽泵，运行操作中应注意以下几点：

（1）高温型屏蔽泵灌泵前必须先对电机侧关注清洁柴油，并充分排气；在启泵前要先启动外部注入计量泵；停泵时，泵电机停止一段时间（不少于5分钟）后才能停计量泵；泵在备用的情况下，要保证计量泵一直处于开启状态；停泵后的短时间内，如果想再次启动，必须对电机和换热器重新进行排气，以保证充满介质，防止换热器发生气阻；电机的外部冷却需要连续运行，与泵送介质的温度变化无关。

（2）该泵电机为40～60Hz变频电机，泵启动时的给定频率不能低于40Hz，否则无法启动。

（3）要密切关注泵入口压力，当压力与入口过滤器前压力相差较大时，必须要清洗入口过滤器，以防止堵塞严重导致泵抽空。

（4）在正常工作条件下，泵的滑动轴承必须每三年检查一次，在出现干转和气蚀后，应尽快检查滑动轴承。

（5）系统发生压力和温度的波动，也要及时的对泵进行检查。

（6）定期检查换热器冷却水是否通畅，回水温度是否正常。

（7）电机循环冷却油温度异常升高，而又处理无效时，应立即停泵检查，防止导致电机电子温度过高损坏电机。

（8）当外部计量泵出现故障停止时，泵依然能维持运行24小时左右，若计量泵没能及时处理好，应切换至备用泵。

3 结束语

在安全环保要求越来越严格、人们对环保意识进一步提高的今天，屏蔽泵以其独特的有点得到了越来越广泛的应用。输送贵重介质时，其无泄漏的特点降低了损耗，提高了经济效益；对于易燃易爆、有毒有害等介质的输送，更能保证其安全性。目前屏蔽泵的本身价格较高，效率相对普通离心泵也较低，但随着屏蔽泵技术的进步成熟，高效率、大功率的屏蔽泵也讲逐步开发出来，屏蔽泵的价格也将持续降低。可以预见在将来，屏蔽泵在炼油化工行业将会得到更广泛的应用。