机械抽真空技术在烷基苯装置的应用

【摘要】抚顺石化公司洗化厂烷基苯装置原采用蒸汽抽真空技术，由于存在能耗高、外排水环境污染等因素，同时也是为了响应国家“节能降耗”的号召，对抽真空技术进行改造，改为机械抽真空。本文介绍了机械抽真空技术在烷基苯装置的应用，取得了较高的经济效益和环境效益。

【关键词】机械抽真空；经济效益；环境效益

【中图分类号】F307.3

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0215-01

引言：作为亚洲最大的合成洗涤剂原料生产基地，抚顺石化公司年产优质烷基苯20万吨，由于使用蒸汽抽真空能耗高，低压蒸汽热能无法利用，存在环境污染隐患，现改为机械抽真空技术，在降低能耗、摆脱对蒸汽依赖的同时，实现了经济效益和环境效益双赢。

抚顺石化公司洗化厂是国家“七五”期间投资建设的重点项目，1990年被国家列为直接关系到国计民生的重大建设项目之一，是目前亚洲最大的合成洗涤剂原料生产基地。洗化厂现有两套烷基苯联合装置，分别由正构烷烃脱氢装置和烷基化装置组成，脱氢装置以C10-13正构烷烃为原料，在脱氢催化剂作用下进行脱氢反应生成正构单烯烃，作为烷基化装置的原料。烷基化装置中，正构烯烃和苯在催化剂氢氟酸的作用下反应生成直链烷基苯，之后经过一系列的精制、磺化、中和等过程得到烷基苯磺酸钠作为洗涤剂主要的活性组份之一。目前洗化厂的优质烷基苯生产能力为20万吨／年，产量约占国内市场份额的50％左右。

1　机械抽真空技术应用的目的

为了响应国家“节能降耗”的号召，贯彻中油股份公司关于减排环保隐患治理的指导精神，本着装置安全、平稳、长周期运行的考虑及减少废水排放对周围环境造成污染的原则而进行的环保类技术改造，此技术应用可以取得良好的经济、环境和社会效益。

2　工作原理

2.1　蒸汽抽真空技术原理

蒸汽喷射真空泵是一种用水蒸汽作为抽气介质来获得真空的装置，一定压力的蒸汽通过拉法尔喷嘴以超音速射出，由压力能转化为速度能，在喷嘴出口处由于高速汽流的引射作用形成低压，工作蒸汽与被抽气流在混合室进行混合，并进行能量交换，混合气流在扩压管内得到减速增压。

2.2　机械抽真空技术原理

机械抽真空泵由两级组成，第一级罗茨风机，第二级干式泵，罗茨风机转动机构由两个八字型转子组成，气体通过转子的高速旋转而增压排出，送入下部的干式泵。干式泵为正向排气的三级旋转泵，内有三对互相咬合的爪式转子，这些转子通过调速齿轮来保持正确的相位关系，通过转子的高速转动完成二次抽真空。

3　工艺流程简述

2010年9月，抚顺石化公司洗化厂将原烷基苯联合装置的蒸汽喷射抽真空改为机械抽真空。烷基化Ⅰ装置将原有的两套蒸汽喷射抽真空系统拆除，新增4套机械抽真空系统；烷基化Ⅱ装置改造与烷基化Ⅰ装置相同；重烷精制装置将原有的两套蒸汽喷射抽真空系统拆除，新增2套机械抽真空系统。

3.1　烷基化Ⅰ装置

从脱烷烃塔（C-205）来的塔顶油气进入塔顶冷凝器（E-251）冷凝后，气相进入不凝气分液罐（V-252），然后用真空泵（P-225）和增压泵（P-226）进行二级机械抽真空，抽出的气体送进加热炉烧掉；从再蒸馏塔（C-206）来的塔顶油气进入塔顶冷凝器（E-252）冷凝后，气相进入不凝气分液罐（V-253），然后用真空泵（P-227）和增压泵（P-228）进行二级机械抽真空，抽出的气体送进加热炉烧掉；经过E-251和E-252冷凝的液相进入不凝气分液罐（V-209），然后排入中和池。

3.2　重烷精制装置

从1#重烷塔（C-2801）来的塔顶油气进入塔顶冷凝器（E-2807A）冷凝后，气相进入不凝气分液罐（V-2811）；2#重烷塔（C-2802）来的塔顶油气进入塔顶冷凝器（E-2807B）冷凝后，气相进入不凝气分液罐（V-2812）。1#重烷塔不凝气分液罐（V-2811）和2#重烷塔不凝气分液罐（V-2812）的不凝气在出罐后混合在—起，用真空泵（P-2811）和增压泵（P-2812）进行二级机械抽真空，抽出的气体送进加热炉烧掉；经过冷凝器冷凝的液相进入（V-2810），然后排入中和池。

4　改造前后效益对比

4.1　环境效益

改造前：两套烷基苯装置抽真空系统蒸汽冷凝水1.6m3／h，经过中和池处理后F-离子含量在20mg/1，COD值为30mg/1，重烷精制装置抽真空系统蒸汽冷凝水2.0m3／h，含油量为7kg／h，该两部分废水排到污水处理场，有时会对污水处理场造成冲击，尤其是汛期，影响污水处理场处理效果，对周围环境存在威胁。

改造后：真空系统减少污水排放2.85万吨／年，减少污油排放55.44吨／年，可大大减少洗化厂的污水处理场的外排水的环保隐患，减少对周围环境造成的环境污染，有巨大的环境效益和社会效益。

4.2　节能分析

改造前：四套蒸汽抽真空系统具体蒸汽用量见下表

改造前四套蒸汽抽真空系统年消耗蒸汽用量为：（每年以330天计）

3.6×24×330=28512（吨）

改造后，机械抽真空系统真空泵运转全年用电量为1.0425×106kwh。

改造后干式机械真空泵额定功率为18.5kw，机械增压泵额定功率以11kw，效率真空泵按0.9计算，增压泵按0.88计算，则采用机械抽真空系统每年耗电为：1.0425×106kwh。

改造后较改造前节约2.77×105千克／标油。

5　机械抽真空使用过程中的安全防范

5.1　毒性、腐蚀性物质急救及防护措施

呼吸系统防护：佩戴好橡胶手套及防护眼镜、防毒面具，穿防酸碱防护服，工作后，沐浴更衣。

泄漏处理及防火防爆措施：佩戴好橡胶手套及防护眼镜、防毒面具，将泄漏品收集至废物处理场所处置。也可用大量水冲洗，经稀释后的冲洗水排放至中和池处理。

5.2　保护措施及监测、报警措施

为保证生产及人员的安全，在可燃气体容易聚集的地方设置可燃气体检测报警和有毒气体检测报警。

现场仪表的防爆等级不低于dIIBT4；露天放置时，防护等级不低于IP65。

6　结论

机械抽真空的成功应用，抚顺石化公司洗化厂烷基苯装置能耗有了很大程度的降低，外排水量锐减，对环境影响明显减少，取得了很好的经济、环境和社会效益，我们将继续深入掌握机械抽真空技术，深挖潜力，为节能减排和环境保护做出更大努力。

参考文献

[1]抚顺石化公司洗化厂烷基苯装置塔顶真空系统环保治理工程可行性研究报告.中国石油集团工程设计有限责任公司大连分公司