況成承，劉新林，孫榮召

(中國(guó)石油化工股份有限公司洛陽(yáng)分公司，河南洛陽(yáng)471012)

中國(guó)石油化工股份有限公司洛陽(yáng)分公司聚酯裝置采用美國(guó)杜邦公司三釜流程工藝，其中，真空度是連續(xù)縮聚過(guò)程中的一個(gè)重要的反應(yīng)條件，一定的真空度可以保證縮聚反應(yīng)達(dá)到需要的平均相對(duì)分子質(zhì)量［1］。

真空蒸氣噴射泵是影響真空的關(guān)鍵設(shè)備，能否穩(wěn)定運(yùn)行將直接影響聚酯產(chǎn)品的質(zhì)量。洛陽(yáng)分公司聚酯裝置原設(shè)計(jì)真空系統(tǒng)是采用1.6 MPa水蒸氣四級(jí)噴射，為了節(jié)能減排，降低裝置能耗，2008年5月份對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行了改造，用EG蒸氣噴射泵取代水蒸氣噴射泵［2］。EG蒸氣泵在節(jié)水減排方面起到了良好的效果。但在實(shí)際運(yùn)行中也存在一些問(wèn)題，作者對(duì)影響乙二醇蒸氣噴射泵穩(wěn)定運(yùn)行的因素進(jìn)行了分析，并制定了相應(yīng)的措施。

1 EG蒸氣噴射泵

改造后的EG蒸氣噴射泵由EG蒸氣噴射泵系統(tǒng)、EG蒸氣發(fā)生系統(tǒng)及液環(huán)泵3個(gè)子系統(tǒng)組成。EG蒸氣發(fā)生系統(tǒng)為EG蒸氣噴射泵提供EG蒸氣，工作蒸氣進(jìn)入一級(jí)噴射主泵，將來(lái)自終縮聚噴淋冷凝器的尾氣攜帶并壓縮后混合排入一級(jí)冷凝器，混合氣體經(jīng)一級(jí)冷凝器循環(huán)EG冷凝后，少量未冷凝的氣體則進(jìn)入第二級(jí)噴射泵，而后依次通過(guò)二級(jí)冷凝器、第三級(jí)噴射泵及三級(jí)冷凝器，最后少量的不凝尾氣由液環(huán)泵抽出并由氣液分離器排出，預(yù)縮聚噴淋冷凝器接EG噴射輔泵，各冷凝器中的冷凝液一同被收集到熱井，經(jīng)過(guò)濾冷卻，EG重新返回冷凝器進(jìn)行噴淋［3－4］。EG蒸氣噴射泵系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

圖1 EG蒸氣噴射泵系統(tǒng)工藝流程示意Fig.1 Schematic diagram of EG steam ejector

2 EG蒸氣噴射泵運(yùn)行的影響因素

2.1 EG蒸發(fā)器壓力

從表1可看出，當(dāng)蒸發(fā)器壓力低或波動(dòng)時(shí)，真空蝶閥開(kāi)度明顯增加，真空泵的抽氣能力受到明顯影響，使預(yù)聚釜和終聚釜的真空度下降，真空壓力上升。

表1 EG蒸發(fā)器壓力與溫度對(duì)真空壓力的影響Tab.1 Effect of EG evaporator pressure and temperature on vacuum pressure

EG蒸發(fā)器為EG蒸氣噴射真空泵提供動(dòng)力來(lái)源，EG蒸氣壓力、溫度的穩(wěn)定影響蒸氣噴射真空泵的效率。

2.2 循環(huán)冷卻水流量

EG蒸氣噴射泵系統(tǒng)中進(jìn)入一級(jí)冷凝器的EG需要經(jīng)過(guò)循環(huán)冷卻水冷卻，若循環(huán)冷卻水的流量供應(yīng)不足或水溫高，會(huì)使一級(jí)冷凝器的冷凝效率降低，進(jìn)入真空泵的可凝性氣體得不到有效冷凝，從而增加了真空泵的抽氣負(fù)荷，使真空泵的能力下降，甚至抽不起真空［1］。

2.3 EG噴淋冷凝流量

EG蒸氣噴射泵系統(tǒng)采用3個(gè)中間冷凝器分別冷卻各自的前級(jí)泵排出的可凝性氣體。如果EG噴淋冷凝流量低，來(lái)自預(yù)聚釜和終聚釜的大量可凝性氣體得不到有效冷凝，可凝性氣體聚集在噴射泵系統(tǒng)，將會(huì)使真空系統(tǒng)失真空，反應(yīng)無(wú)法正常進(jìn)行。

2.4 EG蒸氣噴射泵噴嘴

受工藝操作波動(dòng)等因素的影響，會(huì)使預(yù)聚、終聚反應(yīng)過(guò)程中生成的低聚物、齊聚物增多，這些低分子物質(zhì)進(jìn)入EG蒸氣噴射泵，加重了真空系統(tǒng)的負(fù)荷，嚴(yán)重的會(huì)在冷凝器中冷凝聚集，造成EG蒸氣噴射泵噴嘴堵塞或液封管管口堵塞。當(dāng)終聚釜真空壓力逐漸上升至780 Pa時(shí)，真空泵失真空，這是蒸氣噴射泵噴嘴堵塞所致，裝置被迫停工處理。

2.5 液環(huán)泵系統(tǒng)

液環(huán)泵系統(tǒng)為EG蒸氣噴射泵提供－(0.09 ～0.092)MPa穩(wěn)定真空條件;同時(shí)為 EG蒸氣發(fā)生系統(tǒng)的工作提供基本條件，只有液環(huán)泵將整個(gè)系統(tǒng)的真空度抽到－0.09 MPa左右，才能使蒸氣發(fā)生器投入工作。

2.6 工藝條件

在裝置檢修后開(kāi)工初期或生產(chǎn)工藝操作有較大波動(dòng)時(shí)，由于酯化反應(yīng)不充分，在預(yù)聚或終聚系統(tǒng)產(chǎn)生較多的水蒸氣，當(dāng)水蒸氣進(jìn)入真空系統(tǒng)時(shí)加重了蒸氣噴射泵的負(fù)荷造成失真空，這一現(xiàn)象具體表現(xiàn)為真空EG熱井中EG含水量高。裝置檢修后開(kāi)工時(shí)曾發(fā)生失真空現(xiàn)象，具體真空EG熱井中含水量與真空壓力的關(guān)系見(jiàn)表2。由表2可知，當(dāng)熱井中含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10%左右時(shí)，真空壓力上升至773 Pa，真空度下降，基本處于失真空狀態(tài);隨著熱井中含水量下降，真空壓力下降，真空度上升，反應(yīng)可正常進(jìn)行。

表2 熱井中含水量對(duì)真空壓力的影響Tab.2 Effect of water content in heat well on vacuum pressure

3 EG蒸氣噴射泵平穩(wěn)運(yùn)行措施

3.1 減少EG蒸發(fā)器EG流量波動(dòng)

為了維持EG蒸發(fā)器壓力、溫度穩(wěn)定，要保持新鮮EG的穩(wěn)定供應(yīng)。由于聚酯裝置的新鮮EG用戶(hù)較多，有時(shí)會(huì)影響EG蒸發(fā)器的EG供應(yīng)，造成壓力波動(dòng)，通過(guò)采取切泵、錯(cuò)峰使用EG等措施使EG蒸發(fā)器的液位保持在500～600 mm。

3.2 確保公用工程系統(tǒng)穩(wěn)定

循環(huán)冷卻水流量不足時(shí)，及時(shí)聯(lián)系供水單位加大循環(huán)冷卻水出口壓力，確保循環(huán)水的流量;夏季由于受氣溫較高影響，循環(huán)冷卻水水溫往往與氣溫成一定的線(xiàn)性關(guān)系，要及時(shí)協(xié)調(diào)供水單位將水溫降下來(lái)，使EG蒸氣噴射泵一級(jí)冷凝器得到充分冷卻。一般生產(chǎn)中循環(huán)冷卻水溫度保持在25～32℃。

3.3 穩(wěn)定EG蒸氣噴射器噴淋流量

來(lái)自EG循環(huán)泵的EG通過(guò)一級(jí)、二級(jí)及三級(jí)冷凝器分別對(duì)可凝氣進(jìn)行冷凝，冷凝效果通過(guò)一級(jí)、二級(jí)及三級(jí)冷凝器的尾管溫度進(jìn)行判斷，并根據(jù)尾管溫度情況及時(shí)對(duì)EG噴射系統(tǒng)噴淋EG流量進(jìn)行調(diào)節(jié)(見(jiàn)表3)。當(dāng)EG噴射系統(tǒng)噴淋EG流量降低時(shí)，及時(shí)切換EG循環(huán)泵泵前過(guò)濾器。

表3 三級(jí)冷凝器噴淋EG流量和尾管溫度Tab.3 EG spray flow and tail pipe temperature of three-stage condensor

3.4 加強(qiáng)日常液環(huán)泵的操作

日常操作中一方面加強(qiáng)對(duì)液環(huán)泵的監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理;另一方面制定液環(huán)泵切換標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，注意在切換時(shí)不能讓空氣進(jìn)入正常工作的真空泵系統(tǒng)內(nèi)。

穩(wěn)定和優(yōu)化工藝條件:(1)加強(qiáng)對(duì)工藝參數(shù)的控制，根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷及產(chǎn)品指標(biāo)及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，使預(yù)聚真空維持在2 666 Pa，終聚真空保持在293 Pa左右;(2)為避免EG蒸氣噴嘴器噴嘴堵塞，日常操作時(shí)對(duì)真空度的設(shè)定值及真空蝶閥開(kāi)度要小幅度調(diào)整，同時(shí)在開(kāi)停工時(shí)盡量避免聚合物較多地堆積在預(yù)聚釜和終聚釜，減少低聚物、齊聚物的霧沫夾帶;(3)每周用新鮮EG對(duì)EG蒸發(fā)器中的EG進(jìn)行置換，保持噴射EG的潔凈，以減少真空系統(tǒng)堵塞的機(jī)會(huì);(4)將真空熱井中EG適量排除，用新鮮EG置換，確保真空熱井中水量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1%以下。

4 結(jié)論

a.EG蒸發(fā)器壓力低、EG蒸氣噴射泵噴嘴堵塞及工藝條件不平穩(wěn)等是影響聚酯EG蒸氣噴射泵平穩(wěn)運(yùn)行的主要因素。

b.優(yōu)化工藝操作條件、減少EG蒸發(fā)器EG流量波動(dòng)等是保證EG蒸氣噴射泵平穩(wěn)運(yùn)行的主要措施。

［1］李南，高剛.影響蒸汽噴射真空泵運(yùn)行因素及故障分析［J］.塑料制造，2008(7):82 －85.

［2］劉軼群.PET裝置真空系統(tǒng)的改造［J］.聚酯工業(yè)，2009，22(3):43－45.

［3］李爾民.聚酯車(chē)間抽真空系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化改造［J］.河南化工，2009，26(1):42 －43.

［4］李爾民.用乙二醇蒸汽噴射泵改造聚酯裝置真空系統(tǒng)［J］.化工生產(chǎn)與技術(shù)，2008，15(6):52 －54.