加氢精制装置进料泵改造

1、加氢精制装置进料泵改造加氢进料泵是把缓冲罐中的原料油升压， 经换热器与反应流 出物换热后， 再与第一循环氢加热炉出口的循环氢混合。 最后进 入装有催化剂的反应器中进行反应，从而将原料油中的硫、氮、 氧等化合物转化为硫化氢、氨和水。1. 改造方案的选择与论证 装置改造后进料泵的额定流量要从 66m3/h 提高到 96m3/h。出口压力不变，扬程仍为 1200m也就是说泵的工作能要比原来 增加 50%。原泵无法满足工艺要求。初步考虑，满足装置提量后 的工艺要求有两种方案可供选择，见表 1。方案 1：不新增设备，生产时开两台进料泵，用出口阀及出 口控制阀调节流量。 这样虽然也能满足工艺要求， 表面上

2、看没有 投资。但生产时开两台大泵，一旦一台出现故障，生产就得低量 生产。此时两台泵都在较小的流量下运行， 这无疑降低泵的运行 效率，减少泵的使用寿命，甚至发生事故。离心泵的运行工况点 是由泵的性能曲线和装置性能曲线的交点决定的。 用户选择使用 时应尽可能在合理的范围内运行。方案 2：改造一台进料泵，利用原泵保证原泵安装尺寸、地 基、空间管路均不变。利用原泵壳体、泵盖、轴承、密封。重新 设水力部分，包括叶轮、导叶、中段及平衡装置等。按照流量 96m3/h，扬程1200m，设计制造。这样投资最少，改造费用 60万元，配备电机按工艺核算要求由400kW改为450kW这样实施改造工期短，泵的轴功率为

3、369kW 比方案1轴功率少203kW 并且不需要其它设备和费用。 合格后运回现场安装， 用户实际改 造时间仅用 15天。另外换下来的电机可以给其它的泵用，这样 新上450kW电机差价只有4万元，经分析对比，此方案最为经济 合理。2. 结构及水力计算2.1 计算比转数 ns比转数是水泵的重要技术参数， 它是一个相似判别数。 泵的 技术改造项目，一般要求周期甚短，也不允许进行模型试验，常 采用的方法是相似换算法， 即用比转速相同或相近结构相似的已 有泵，进行相似放大或相似缩小。按装置提量后的参数，计算出 应选叶轮的比转数 ns。ns=3.65nQ1/2/Hi3/4ns=3.65n ( Q) 1/

4、2/Hi3/4=492.2效核叶轮外径 D2及出口宽度b2:叶轮的外径 D2： 叶片出口圆周速度 u2:u2=(2gHi) 1/2= (0.96 0.97 ) x(2X 9.8 X 120) 1/2 =46.5 47.0 (m/s)式中叶片出口圆周速度系数由 叶片泵设计手册 图表5-3，当比转数 nS=49 时，ku2=0.96 0.98D2=60u2/n n=60X (46.5 47.0 ) / (3.14 X2980) =0.298 0.303(m)实际叶轮的外径 D2=302mm在上述范围内。叶轮出口宽度 b2：叶轮出口轴面速度：= (2gHi) 1/2=0.07 X(2X9.81 X1

5、20)1/2=3.39 (m/s)式中叶轮出口轴面速度系数由 叶片泵设计手册 图表5-3 ，当比转数 ns=49 时， =0.07出口叶片排挤系数 书2= (1-ZS) / ( n D2sin p 2')式中 p 2'-叶片出口安放角，p 2'=20 ° , sin p 2'=0.342书 2=1 -ZS/ ( n D2 sin p 2')=1-(6X0.006) /(3.14X0.302X0.342) =0.89b2 =Qt /( n D2 书 2 ) n v=96/ (3600X0.84)/ (3.14X0.302X0.89X3.39)=0

6、.0111 (m)=11.1 (mm)考虑到比转数较低效率又要求很高，实际开口 b2=12mm.2.3 导叶流道的校核：在分段式多级泵中， 从叶轮出来的液体靠导叶收集输送到下 一级叶轮的进口， 因此对导叶总的要求是： 在其收集和输送液体 过程中要求损失最小， 并使液体均匀地进入下一级叶轮； 导叶的 水力损失在多级泵中占的比例较大，合理的设计导叶十分重要。1) . 导叶基圆直径 D3：D3=( 1.01 1.05 ) D2=( 1.01 1.05 ) X 305=308320 (mm取导叶基圆直径 D3=309mm2) . 导叶进口宽度 b3：b3=(1.151.25)D2=(1.151.25)X12=12.615(mm) 取导叶进口宽度 b3=14.5mm3) .导叶的叶片数Zd，喉部面积A3及喉部高度a 3: 导叶的叶片数 Zd：叶轮叶片数为6片，取导叶Zd=9片.4) . 导叶外径 D4：D4=(1.31.5)D3=(1.31.5)X305=396.5457.5(mm) 实际导叶外径 D4=390mm.3. 改造效果改造前年加工量为，50吨/小时X 8700小时=4.35万吨。改 造后年加工量为，75吨/小时X 8700小时=6.525万吨。年增加 处理 2.175 万吨，加氢柴油每吨加工费 60元，而加氢柴油和未 加氢柴油每吨的价差为 200