全球范围内重油资源非常丰富, 它是原油资源的3倍。随着世界发展中国家和落后国家经济的崛起, 大力发展所需要的能源呈现出激增的状态, 由于世界范围的能源需求缺口巨大, 导致目前使用非常规资源技术进行弥补的情况为主。针对这种现实情况, 加氢裂化沸腾床技术被研发出来, 循环泵技术也称为沸腾泵技术, 最早是美国企业所研发, 是加氢裂化沸腾床反应器的核心装置。
加氢裂化沸腾技术是利用流速流体带动颗粒粒度的催化剂运动, 使之病程固态、液态以及气态的三相床层, 通过催化剂、氢气以及油品的融合, 最终实现加氢裂化的沸腾效果[1]。加氢裂化沸腾技术能够对一些原料进行较好的处理, 这些材料需要具备高碳残留值以及高金属含量的特征, 从而实现将重油进行深度的转换。然而加氢裂化沸腾技术对压力和温度的要求都比较高, 通常情况下, 压力要求在12~23MPa, 温度需要在500~600℃之间。
加氢裂化沸腾床反应器循环泵的主要作用在于, 循环泵能够为加氢裂化沸腾床反应器提供动力, 将加氢裂化沸腾床反应器内部的所有材料进行充分的混合, 保证了加氢裂化沸腾床反应器内部所有材料多方面指标的统一, 比如:压力、问题等等, 促进加氢裂化沸腾床反应器内部的催化剂和油气进行混合, 加深了感应的程度, 有效规避了重油出现重金属中毒和结焦的情况, 避免了固定床反应器阻塞的问题, 有利于重油的长时间加工[2]。
实质上, 循环泵是油浸立式的离心泵装置。在加氢裂化沸腾床反应器内, 动力电机和循环泵都被固定在其中, 而循环泵的叶轮以及驱动电机的转子都使用同一个轴承, 使用屏蔽套装置, 分离开电机的定子以及电机的转子, 电机的转子的运行环境是密封的润滑油, 利用定子场将驱动力传导于电机的转子, 而电机的转子则带动叶轮旋转[3]。
加氢裂化沸腾床反应器的基础部分和循环泵的入口部分直接连接, 在运行循环泵之前, 在循环泵当中应该注慢加氢裂化沸腾床反应器的液体, 循环泵运行以后, 利用轴承的作用, 叶轮旋转速度极快, 利用离心力的原理, 在叶轮旋转的过程中, 将液体不断的向周围抛出, 从而得到能量, 继而得以进入到循环泵的蜗形壳体[4]。在蜗形壳体当中, 由于通道直径逐渐变大, 液体的流淌速度也逐渐放缓, 同时有些动能被变成了静压能, 最终在高压的情况下到达出口管道。
加氢裂化沸腾床反应器的循环泵是一种油浸式离心泵, 它具有入口扩餐器, 同时循环泵的内部存在介质。加氢裂化沸腾床反应器的循环泵在压力较高和温度较高的环境下运转, 循环泵的电机在循环泵的轴的下边, 而轴的顶端就是循环泵的入口, 循环泵的出口在倾斜45度角的部位[5]。循环泵的顶部构成是单级的叶轮, 电机和叶轮的联系非常密切, 电动机的转子轴能够放置此装置, 叶轮通过对介质实施能量, 同时推到扩散器位置, 扩散器将介质推至循环泵的外壳, 通过循环泵的叶轮将其推进出口, 实现村换, 为加氢裂化沸腾床反应器内部的材料提供反应动力。
润滑油的系统循环, 是止推盘的辅助叶轮通过不间断的旋转实现的。循环泵的润滑油系统循环的整个过程是, 润滑油经过叶轮的出口, 经过电动机内部的腔隙, 到达电动机内部的封闭区域, 之后朝着相反的方向, 向电动机的外部流动, 流动到热交换设备, 由于热交换设备的处理, 润滑油的温度被降低了下来, 之后回到辅助的叶轮当中[6]。经过这样一个流程, 润滑油就被冷却了下来, 在降低了加氢裂化沸腾床反应器的温度的同时, 还能够减低电动机的温度。因此在加氢裂化沸腾床反应器的循环泵运转的时候, 应该从外部往电动机里导入润滑油, 加氢裂化沸腾床反应器的压力应该低于电动机的内部压力, 预防加氢裂化沸腾床反应器流体进入电动机[7]。润滑油的另外一个作用在于, 可以提高电动机内部的压力, 密封润滑轴承。
如果加氢裂化沸腾床反应器的循环泵发生了故障, 加氢裂化沸腾床反应器的循环泵会停止运转, 那么就会造成加氢裂化沸腾床反应器当中的材料迅速的沉降, 在加氢裂化沸腾床反应器内部由于其他的不均匀分配, 造成加氢裂化沸腾床反应器部分位置热量不受到控制, 进而导致加氢裂化沸腾床反应器的内壁出现焦结情况。所以对于出现问题的循环泵应该给予足够的重视。
如果反应氢气中断, 那么加氢裂化沸腾床反应器中的液态和固态介质就会迅速的与气体相分离, 这样加氢裂化沸腾床反应器内部的悬浮液的位置, 就会快速的下降, 大部分会到达循环杯下, 在比较短暂的时间以内, 就可能会导致加氢裂化沸腾床反应器循环泵的空置, 而加氢裂化沸腾床反应器出现抽空情况, 应该最快速度的提供进料油品, 力图使得整个加氢裂化沸腾床反应器够填满油品进料, 二次构建加氢裂化沸腾床反应器内部的材料循环系统[8]。
不间断的导入密封后的目的在于, 能够对加氢裂化沸腾床反应器循环泵的内部零件起到润滑、降低温度以及冲洗的作用。假使加氢裂化沸腾床反应器的循环泵密封油中断, 那么应该查看DCS报警表的情况, 判定故障出现的范畴:
(1) 假使加氢裂化沸腾床反应器的循环泵密封油中断, 可能是密封油的过滤装置发生了阻塞。如果确定是这一问题, 应该马上更换密封油的过滤器, 或者是启动密封油过滤器的付线, 同时对密封油的过滤器进行充分彻底的清洗。
(2) 假使加氢裂化沸腾床反应器的循环泵密封油中断, 可能是密封油的控制阀出现问题。如果确定是这一问题, 应该马上切断控制阀, 将线路变成付线进行控制, 同时对原密封油的控制阀进行及时的维修和养护。
(3) 假使加氢裂化沸腾床反应器的循环泵密封油中断, 可能是密封油的泵入口安全法出现问题。如果确定是这一问题, 应该在最短的时间之内, 将泵入口的安全阀进行切断, 同时展开及时的维修和养护工作。
(4) 假使加氢裂化沸腾床反应器的循环泵密封油中断, 可能是密封油的供给出现了故障。如果确定是这一问题, 应该马上与密封油的供给装置和人员取得联系, 保证相关装置的运转保持正常状态。
加氢裂化沸腾床反应器的循环是油浸式的、立式的特殊离心装置, 循环泵对于运行的环境要求非常苛刻, 即压力大、温度到, 运行的介质较为复杂, 循环泵技术健全了重油的加氢技术, 作为加氢裂化沸腾床反应器的核心设置, 能够为重油的加氢反应提供良好的反应环境, 提供加氢裂化沸腾床的沸腾动力, 基于此, 加氢裂化沸腾床反应器的循环泵可以有效的提升重油的转化质量和效率, 有效规避了因为重油阻塞加氢裂化沸腾床反应器出现的停车情况, 从而实现了含固油品和重油的长时间加工。
摘要：随着发展中国家对于资源的大量需求, 重油变得越来越重要。本文介绍了加氢裂化沸腾床反应器循环泵的主要作用, 对加氢裂化沸腾床反应器循环泵的工作原理进行了分析, 阐释了循环泵系统的组成与循环泵的结构, 最后提出了加氢沸腾床反应器循环泵操作的故障处理手段。本文针对加氢裂化沸腾床反应器的循环泵技术进行研究和分析, 以期能够为相关问题的研究提供一些有价值的参考和借鉴。
关键词：加氢裂化反应器,循环泵技术,循环泵或沸腾泵
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