气瓶抽真空工艺流程（共5篇）
1.气瓶抽真空工艺流程 篇一
气瓶检验站工作流程
一、根据用户预约时间，提前一天安排检验车辆。
二、车辆进站前，进行进站登记。（门岗）
三、车辆进站后，由拆装人员查看气瓶使用登记证。核对无误后，给予拆卸。
四、车主持相关证件，到服务大厅进行信息登记录入及缴费。
五、服务大厅在信息录入后，将检验单及检验标识交予车间。
六、车间对其气瓶进行检测后，将检验单交回服务大厅。
七、服务大厅根据检验单，出具检验报告或报废通知书。
八、气瓶安装后，由车主到服务大厅领取检验报告和发票。
2.气瓶抽真空工艺流程 篇二
1 工作原理
蒸汽喷射真空泵利用流体流动时的静压能与动能相互转换的气体动力学原理来形成真空。具有一定压力的水蒸汽通过拉瓦尔喷嘴喉径时达到声速, 到喷嘴的扩散部时, 静压能全部转化为动能, 达到超声速, 同时喷嘴出口处形成真空, 被抽气体在压差的作用下, 被抽入吸入室, 和以超声速的蒸汽一边混合一边进入文丘里管, 然后以亚声速从文丘里的扩散管排出, 同时混合的气体速度逐渐降低, 压力随之升高, 而后从排出口排出。如果将几个喷射泵串联起来使用, 泵与泵中间加入冷凝器使蒸汽冷凝, 便可得到更高的真空度。整台蒸汽喷射真空泵由若干级泵体与冷凝器两大部分组成。各级泵体均由喷嘴、入室及扩压器组成, 喷嘴可以是单只, 也可以是多只, 喷嘴一般采用不锈钢材料, 吸入室和扩压器等其它部件可采用不锈钢、铸铁及碳钢等材料[2]。 (如图、图2)
2 影响真空的因素分析
2.1 蒸汽品质:
抽真空用的蒸汽是要求有一定压力和过热度的, 蒸汽压力偏低及压力波动均对真空泵的能力有较大影响, 因此蒸汽压力不应低于要求的工作压力, 但所用真空泵结构设计已定型, 过多提高蒸汽压力并不会增加抽气量及真空度。在抽真空过程中如果压力不够, 就不足以形成高速射流, 破坏抽真空过程。在抽真空过程中会出现压力温度的变化, 如果过热度不够会引发蒸汽的相变, 影响抽真空的作用。
2.2 冷却器换热效果的影响:
如果冷却器换热效果不够好, 就会导致部分蒸汽无法冷凝, 致使该冷凝器中的气体总量增加, 变相增加下一级抽子的负荷, 当超出设计能力时, 抽真空就会出现问题, 冷却水温度、流量以及冷却器结垢都直接影响冷却器换热效果。
2.3 系统密封性:
抽真空系统法兰, 导淋阀, 放空阀的气密性都会影响到抽真空系统的整体性能, 另外被抽真空系统的气密性对抽真空系统的影响也是比较明显的。
2.4 喷嘴的问题:
喷嘴的安装质量以及堵塞情况都将直接影响到抽真空效果, 存在的问题有:喷嘴装错、装歪、堵塞、损坏、腐蚀和泄漏, 不管采取何种预防措施, 喷嘴的堵塞在所难免。一方面由于安装蒸汽管道时, 管道中残存的铁屑及焊渣会堵塞喷嘴;另一方面, 真空泵系统停用时, 蒸汽管道易生锈, 锈斑在使用时掉落堵塞喷嘴[3]。
2.5 大气腿的重要性:
大气腿如果出现漏气或水封不好将直接影响到抽真空效果。
3 实际使用中的问题:
蒸汽喷射抽真空在乙二醇装置中主要用于真空塔抽真空;透平抽真空, 在实际应用中蒸汽喷射抽真空系统出现过多次波动或抽不下来真空的现象, 每次出现的问题都不尽相同, 对此做如下分析总结:
3.1 开车过程中真空抽不下来:
3.1.1 被抽真空系统泄露:
在一次大修后的开车过程中, 真空总抽不下来, 最小化系统后, 发现抽真空系统能力没有问题, 分析是由于被抽真空系统泄漏引起的抽真空抽不下来, 随对被抽真空系统进行气密试验, 发现产品泵机封、部分管线法兰泄漏及塔顶压力表膜片导淋泄漏, 在解决这些问题后, 真空系统很快恢复正常;
3.1.2 蒸汽喷嘴堵塞:
2015年大修结束的开车过程中, 最终浓缩塔出现真空抽不下来的情况, 最小化系统后发现抽真空系统抽真空能力有问题, 随即对该抽真空系统进行气密试验未发现问题, 最后通过对抽真空系统解体发现二级抽子处有胶块阻挡, 后来分析认为是大修拆除卡子时遗漏在系统中的胶块;
3.2 正常生产中真空波动:
3.2.1 凝液罐压力、液位:
现场后部三个抽真空系统的一、二级换热器凝液均排到C-6861罐, 二级换热器和C-6861废气均排至废气总管, 由于C-6861没有连续的废气排入, 在系统遭遇波动时, 该罐内部压力P1就会出现变化, 当罐内压力P1与二级冷却器压力P3差值达到一定值时, L3就会接近H, 当L3等于H时, 就会导致一二级换热器串气, 破坏一级换热器内的压力, 最终使得一级换热器内压力与废气总管压力一致, 二级抽真空失去其作用, 一级抽子也不能达到其设计值;而C-6861罐的液位L1控制过低将会直接导致L3等于H, 使得一二级换热器串气, 影响真空。
3.2.2 蒸汽质量:
2016年的临时停车检修过程中, 后部真空出现波动, 因处在停车过程中, 中压蒸汽用户用量较小, 后部抽真空系统又处于接近中压蒸汽官网末端, 分析认为中压蒸汽流动性较差, 经现场检查及分析认为是中压蒸汽过热度问题, 之后通过提高中压蒸汽温度, 真空恢复稳定。 (图3)
3.2.3 废气排气不畅:
这种现象多发生在入冬季节, 因末级换热器排气排入废气总管, 而排废气管线在设计中没有伴热线, 在入冬温度零下后, 排气管线易形成冻堵现象, 直接造成末级换热器排气不畅, 导致末级换热器压力偏高, 破坏真空;
3.2.4 内部构件损坏:
2014年透平抽真空系统出现问题, 在经过反复检查后未查出其它问题, 最终在解体过程中发现喷嘴处金属出现磨损, 导致结构数据发生变化, 直接影响到抽真空效果, 后经更换备件投用恢复正常。
4 结语
通过以上的总结分析, 在真空系统出现问题时应采取的排查步骤为:
(1) 出现问题前做过什么:特别是对蒸汽管道、冷却水、抽真空系统以及被抽真空系统的构件做过什么, 往往一个使用正常的设备, 在经过一些操作后出现问题, 那么就有很大的可能是这些操作导致的;
(2) 确认压力表没有问题:通过对现场和DCS压力的核对, 排除掉DCS压力错误显示的问题;
(3) 确认末级排废气是否通畅:尤其是冬季注意下游关系是否有温度, 如有异常及时将末级换热器直排大气;
(4) 检查流程是否有误:所有阀门是否在其该在的位置上, 包括导淋、放空阀;
(5) 检查水封大气腿情况:主要检查凝液罐真实液位以及凝液罐和排气管压力差值之间的关系, 粗略计算是否能够形成水封, 如不能形成水封及时提高凝液罐液位或将凝液罐压力提高;
(6) 检查蒸汽质量情况:确认蒸汽总管末端疏水器工作情况, 如有问题及时提高该管网蒸汽温度, 保证工作蒸汽为5 (9) ~10 (9) 的过热蒸汽;
(7) 检查冷却水系统:对冷却水出入口温度进行检查, 温差过高时应确认冷却水流量
(8) 最小化系统检查:关闭联塔阀, 观察抽真空系统是否能工作正常, 如能工作正常, 那么就是由于被抽真空系统出现泄漏导致的真空问题, 对被抽真空系统做正压气密试验查找问题根源, 如果抽真空系统工作不正常, 那么做进一步处理;
(9) 检查真空系统气密情况:将抽真空系统隔离, 充压做正压气密试验, 查找漏点;
(10) 检查内部构件情况:对抽真空系统进行解体, 查看内部构件是否有堵塞或损坏。
参考文献
[1]孙胜先, 朱小四.蒸汽喷射泵失效分析及修复, 化工设备与防腐蚀, 2002.2:30-31.
[2]王培红, 李开胜.蒸汽喷射泵穿孔事故分析, 化工设计通讯, 2005.6:15-17.
3.气瓶抽真空工艺流程 篇三
异构脱蜡装置分馏部分是利用常减压塔进行润滑油产品的分离, 异构脱蜡装置分馏系统减压塔抽真空系统采用三级蒸汽喷射泵抽真空系统。蒸汽喷射泵虽然具有维护工作量小, 可靠性高等优点, 但其缺点在于效率低, 受系统蒸汽压力波动影响较大, 蒸汽耗量大, 相应含硫污水量也较大。
2 水环真空泵的工作原理
水环真空泵的叶轮在泵壳内偏心安装。启动前在泵气缸内灌入脱氧水 (工作液) 。当叶轮顺时针方向旋转时, 由于离心力的作用, 将液体甩至泵体壁, 叶轮的转动迫使工作液沿泵壳内壁形成一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。此时, 会在两相邻叶片、叶轮轮毂和液环内表面之间形成一个被工作液密闭的“气腔”。由于叶轮在泵壳内是偏心配置的, 所以水环的内表面与叶轮轮毂之间形成一个月牙形空间, 它被叶片分成若干容积不等的小室, 每个小室的容积随叶轮转动作周期扩大和缩小, 当小室容积逐渐扩大, 气体由外界吸入, 当小室容积逐渐缩小, 使原先吸入的气体被压缩而排出。这样, 叶轮每转一周, 叶片与叶片间的小室容积改变一次。每两叶片间的液体好像液体活塞一样往复运动, 连续不断地抽吸气体, 达到抽真空的目的。
3 改造设计方案
3.1 抽真空方案选择
目前, 炼油化工行业生产装置抽真空设备一般采用真空泵来达到抽真空的目的, 常见的真空泵简单分为变容积式真空泵和蒸汽喷射真空泵。
喷射真空泵是利用文丘里效应的压力降产生的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵。蒸汽喷射器是喷射真空泵的一种, 因内部没有运行部件, 具有结构简单、工作可靠、寿命长, 安装维护方便、密封性能好、抽气量大等优点, 因此蒸汽喷射器被广泛地应用于大型常减压装置。目前大庆炼化公司20万吨/年异构脱蜡装置采用的就是蒸汽抽真空技术。
水环真空泵属于变容积式真空泵, 是靠装在泵壳内的带有多叶片的偏心转子旋转, 把水抛向泵壳形成与泵壳同心的水环, 水环与转子叶片形成了容积周期变化从而将气体吸入、压缩并排出。它的优点是低真空时抽气量大, 可以直接抽吸水蒸气等可凝性气体。
综合以上分析, 本项目改造采用混合机组, 即用水环真空泵替代二级和三级蒸汽喷射器及冷却器, 构成蒸汽—机械混合式抽真空系统, 改进后的抽空系统, 由于蒸汽喷射泵的背压降低, 将改善泵的运行工况, 提高减压塔操作弹性, 降低抽真空系统能耗。
3.2 泵组选型
水环真空泵组成套设备主要由水环真空泵、电机、排污离心泵、工作液冷却器、气液分离罐、控制仪表元件及气、水管路等组成。由于是改造项目, 受现场平面布置的限制, 选择真空泵的工作方式为单台设备运行, 排污离心泵的工作方式为一开一备。水环真空泵组主要设计参数见表1。
根据表1中的相关参数进行计算比较, 采用的水环真空泵组型号为2BW5 253-0BD2-0P740, 配套电机功率75K W, 转速740转分, 工作液冷却器冷却水用量15m3/h。
3.3 工艺流程
异构脱蜡装置减压塔顶油气先进入预冷器将大部分蒸汽及油气冷凝下来, 由预冷器出来的未凝油气和蒸汽先进入一级蒸汽喷射器再进入一级抽空冷凝器。从一级抽空冷凝器抽出的不凝气和水蒸汽再依次进入二级蒸汽冷凝器和二级抽空冷凝器中, 从二级抽空冷凝器抽出的不凝气和水蒸汽再依次进入三级蒸汽冷凝器和三级抽空冷凝器中, 将大部分水蒸汽冷凝下来, 不凝气引到常压炉做燃料, 冷凝下来的凝结油和水进入减顶分水罐中进行油水分离。
减压塔顶油气先进入预冷器将大部分蒸汽及油气冷凝下来, 由预冷器出来的未凝油气和蒸汽先进入一级蒸汽喷射器再进入一级抽空冷凝器。从一级抽空冷凝器抽出的不凝气和水蒸汽进入水环真空泵进行抽真空, 通过真空泵后的不凝气引到常压炉做燃料, 冷凝下来的凝结油和水进入减顶分水罐中进行油水分离。
3.4 工艺控制方案
(1) 气液分离罐界位控制。当气液分离罐中界位低于设定值时, 补水电磁开关阀自动打开, 补入工作液 (脱氧水) 。
(2) 气液分离罐液位控制。当气液分离罐中液位高于设定值时, 多余的油污溢流到油污腔内通过离心泵不断的输送到减压塔顶油水分离罐, 具体排出量根据液位变送器输出液位信号控制排液调节阀的开度来实现。
(3) 水环真空泵真空度及气液分离罐压力控制。设置泵气相出口返入口调节阀, 以确保真空度的稳定及控制气液分离罐的压力。
4 应用情况
投用时间:2012年11月4日
投用效果:节能改造项目主要是对异构脱蜡装置减压塔顶抽真空系统的改造, 增加一台水环真空泵, 取代原二、三级抽真空器。水环真空泵投用后, 装置减压塔顶真空度没有变化, 满足生产需要, 装置经过试验论证, 一级抽真空蒸汽也未投用, 由于停用装置一、二、三级抽真空器, 现抽真空系统每小时蒸汽耗量约为0吨, 比未投用水环真空泵前每小时节约蒸汽使用量1.2吨。
投资情况及效益分析:
项目投资:114万元。
效益分析:直接经济效益:年可节约蒸汽9504吨, 蒸汽按217元/吨计算, 年节省206.24万元, 由于增加一台泵, 每年用电量约为200000kwh, 按每kwh电价为0.68元计算, 可得该项目每年的实际经济效益为192.64万元, 投资费用回收期只需0.59年, 其长周期运行的经济效益相当可观。
5 结论
水环真空泵的主要特点是结构上紧凑、运行较平稳、节能性好, 。我厂成功的改造了将水环真空泵组在异构脱蜡装置抽真空系统, 改造后的系统稳定性明显增强, 抗干扰能力也增加。将蒸汽喷射抽真空和机械抽真空组合抽真空系统充分利用, 发挥系统优点, 使在同样抽真空效果的前提下, 较常规全蒸汽抽真空工艺操作费用降低, 节能效益明显, 在环保方面也有较好的收益, 具有良好的应用前景。
摘要：通过异构脱蜡装置抽真空系统改造的实例, 介绍了水环真空泵的工作原理、改造设计方案和本单位的现场应用情况。从应用实践中发现, 采用蒸汽喷射+水环真空泵组合抽真空工艺, 能在达到同样抽真空效果的前提下, 较常规全蒸汽抽真空工艺操作费用降低, 节能效果明显, 在环保方面也有较好的收益。
关键词：异构脱蜡,水环真空泵,应用
参考文献
[1]陈建.机械抽真空技术在大型常减压蒸馏装置的应用[J].节能技术, 2006, 24 (1) :76-77[1]陈建.机械抽真空技术在大型常减压蒸馏装置的应用[J].节能技术, 2006, 24 (1) :76-77
[2]李琳, 于会泳.液环真空泵在常减压蒸馏装置中的应用[J].石化技术, 2008, 15 (1) [2]李琳, 于会泳.液环真空泵在常减压蒸馏装置中的应用[J].石化技术, 2008, 15 (1)
4.气瓶抽真空工艺流程 篇四
随着建设可持续发展社会的进程不断加快, 节约利用资源的要求也越来越迫切, 如何充分利用资源、降低生产过程的能源消耗就成了一个紧要的问题。因此, 有必要对抽真空系统进行改造, 以充分利用资源, 降低能耗, 增加产品收入, 实现经济社会的可持续发展。
1改造背景
1.1生产现状
胜利油田石化总厂的常减压装置自建成投产以来, 历经多次改造。目前的处理量为200×104t/a, 常减压装置加工原油为纯梁-胜利混合原油。
目前, 石化总厂的减压塔抽真空系统采用三级蒸汽喷射器, 减顶油气先经过减顶一级抽真空器进入一级抽空湿空冷冷凝冷却到33℃, 未凝油气及水蒸汽由二级抽空器抽出, 经二级抽空湿空冷冷凝冷却到45℃, 未凝油气及水蒸汽再由三级抽空器抽出, 经三级抽空湿空冷冷凝冷却到50℃。不凝气体引到F-01作为燃料气。自一、二、三级抽空湿空冷冷凝下来的油和水自流入减压塔顶分水罐。油、水分离后, 减顶油经减顶油泵送出装置, 减顶含油污水送出装置处理。
减压塔的塔顶压力约为4k Pa (a) , 减压塔顶温度为70℃, 减顶回流温度为50℃。一、二、三级抽真空装置的蒸汽消耗量分别为676、561和513kg/h, 抽真空装置共消耗蒸汽约1.7t/h, 消耗能源较多, 生产成本较高。
实际生产中, 常压塔顶气、减压塔顶气和重整稳定塔顶、汽提塔顶气分别进入以下不同的流程。
常顶油气经常顶空冷器冷凝冷却到60℃后进入常顶回流罐, 常压塔顶回流由此经过常顶回流泵打回常压塔顶。未能冷凝部分由常顶回流罐顶部进入常顶后冷器, 继续冷凝冷却到40℃后进入常顶产品罐, 再由常顶产品泵将常顶油送出装置。不凝气从常顶产品罐顶部进入常压瓦斯分液罐, 在这里进一步分液后, 去常压炉作为燃料气。减压塔顶的不凝气进入减顶瓦斯分液罐, 经过分液后去常压炉作为燃料气。
重整的汽提塔顶气从汽提塔回流罐分出, 作为燃料气进入干气脱硫部分, 压力为0.75MPa (g) , 质量流率约为599kg/h。干气经过净化后作为净化干气进入燃料气管网。重整稳定塔顶气经过稳定塔回流罐后, 直接作为燃料气进入燃料气系统, 稳定塔回流罐控制压力0.75MPa (g) , 质量流率约180kg/h。
1.2存在问题
减压塔抽真空系统采用三级蒸汽喷射器。抽真空系统目前存在的主要问题有:
蒸汽消耗量大, 三级抽真空系统共需要蒸汽1.7t/h;需要大量冷却水;能源利用率低;性能易受流量波动影响。
通过对四股不同的顶气组成进行分析, 顶气中均含有较多的C3和C4组分, 按照目前的工艺流程只能作为燃料气白白烧掉, 不能加以利用, 阻碍进一步提高加工过程的附加值。
由于压力过低, 常顶气和减顶气无法按照现有工艺流程直接进入吸收稳定装置, 需要通过增压后才能进入吸收稳定装置进一步处理。
目前, 常压塔顶气和减压塔顶气都是直接进低压瓦斯系统, 去常压炉作为燃料。重整稳定塔顶气去燃料气系统, 重整的汽提塔顶气去干气脱硫装置。这就造成了较多的C3和C4组分不能得到回收和利用, 造成资源浪费。
考虑到减压塔顶抽真空系统和塔顶气回收系统存在的种种问题, 为提高能源利用的效率, 同时最大限度地降低油气损耗, 增加产品收入, 必须对抽真空和塔顶气回收系统进行改造。
2改造工艺
根据减压塔抽真空系统目前的生产现状及存在问题, 提出了以下改造方案。
2.1工艺过程
在减压塔抽真空系统设置1台水环式真空泵, 对应已建的三级蒸汽抽空器, 同时保留已建蒸汽抽空器作为备用。原有的一级、二级蒸汽抽空器与新建的水环式真空泵构成复合抽真空系统。操作时, 使用水环式真空泵替代对应的三级蒸汽抽空器, 同时将已建蒸汽抽空器作为备用。
在塔顶气回收系统新建1台螺杆式压缩机及配套的缓冲罐。常顶气和减顶气集中到新建的瓦斯气缓冲罐, 对其进行混合和分液。在缓冲罐底部设置2台机泵, 将分出的液体送去污水处理系统。瓦斯气通过压缩机增压到0.2MPa (g) 后, 与调压后的重整稳定塔顶气和汽提塔顶气一同进入重催气压机入口分液罐, 进吸收稳定回收其中的液化气组分。螺杆式压缩机采用变频控制, 以适应不同操作气量。同时保留原塔顶气流程, 在新建压缩机发生故障时切换到原流程。当吸收稳定装置发生故障时, 加压后的瓦斯气至加热炉作为燃料。
该方案流程较为成熟可靠, 因此很多炼厂的抽真空系统改造都采用该流程。工艺较为顺畅、灵活, 紧凑, 可根据实际情况调节, 且具有生产管理方便等特点。缺点是只能替代第三级蒸汽抽空器, 节约的蒸汽量较为有限。
2.2主要设备
(1) 水环式真空泵。水环式真空泵为成套设备, 包括1台真空泵、1台电机、1个公用底座、1台卧式气液分离罐、1台密封水冷却器、1套系统内的管路阀门及相关仪器仪表等。
(1) 操作条件
减压塔顶抽真空流量690kg/h
减压塔顶压力4k Pa (a)
排气压力110k Pa (a)
冷却水温度32/41℃
安装运行环境室外
(2) 真空泵性能技术参数
吸气压力20k Pa (a)
吸气温度40℃
吸气流量1700m3/h
排气压力110k Pa (a)
排气温度约52℃
工作液水
工作液循环流量约5.86m3/h, 37℃
冷却水循环水, 32℃
冷却水流量约10m3/h
(3) 主要的控制点及自控水平
分离器液位:分离器内水侧和油侧液位分别现场显示。分离器水侧液位变送器送4-20m A信号到DCS实现显示、报警或联锁停车 (高、低液位报警, 高高或低低液位联锁停车) , 低液位时补液电磁阀自动打开补液。分离器内油侧液位变送器送4-20m A信号到DCS实现显示并控制排液调节阀开度。
进口压力:进口压力现场显示, 并由压力变送器送至DCS显示或高、低报警。
出口压力:出口压力现场显示, 并由压力变送器送至DCS显示或高压报警。
出口温度:出口温度现场显示。
抽气量:抽气量通过旁路控制, 循环流量通过气动调节阀和入口压力变送器实现自动控制。
机组控制由用户DCS完成。
(2) 压缩机组。螺杆式压缩机为成套设备, 每套设备包括1台压缩机、1台电机、1个公用底座、1套润滑油系统、1套喷液冷却系统、1台气液分离器、1台气液冷却器、1套系统内的管路阀门及相关仪器仪表等。
(1) 由于气量较小且出口压力不太高, 因此选用可靠性较高的螺杆式压缩机。螺杆式压缩机具有以下特点。
a.可靠性高。螺杆压缩机零部件少, 没有易损件, 运转可靠, 寿命长, 大修间隔达4~8万小时;b.高压比。由于无油螺杆易损件在压缩过程中通过喷液来控制温度并且密封转子间隙, 因而能够达到较高的压比;c.操作维护方便;d.可实现无人值守运转;e.动力平衡性好;f.适应性强;g.螺杆压缩机没有不平衡性力, 机器可平稳地高速工作, 可实现无基础运转, 体积小, 重量轻, 振动小, 占地面积小。h.螺杆压缩机具有强制输气的特点, 在宽广的范围内能保证较高的效率。
(2) 螺杆压缩机主要的操作条件
进气温度40℃
进气流量常顶气585 kg/h;减顶气70 kg/h
吸气压力0.01MPa (g)
排气压力0.2MPa (g)
冷却水温度32/40℃
安装运行环境室外
(3) 设备参数
吸气量 (入口状态) 10m3/min
吸入压力/吸入温度0.01MPa (g) /常温
排气压力/排气温度0.2MPa (g) /≤85℃
(4) 主要的控制点及自控水平
对压缩机的进气、排气、供油压力分别显示, 对润滑油过滤器压差、喷液过滤器压差、入口过滤器压差、油泵出口压力等分别设置显示和报警, 并对压缩机排气压力和润滑油供油压力设置联锁停车。
对压缩机的进气、排气、润滑油供油和油箱、喷液温度进行显示和报警, 并对压缩机排气温度设置联锁停车。
对润滑油油箱液位和气液分离器液位进行显示, 并设置报警值。
(3) 缓冲罐。进入缓冲罐的气量为常顶气585kg/h, 减顶气70kg/h。该罐起到混合常顶气和减顶气的作用, 同时兼具分液作用。选用Φ1000×3431, 有效容积为2.5m3, 设计压力0.6MPa (g) 的缓冲罐1座。底部分出的液体通过新建的2台离心泵送至污水处理系统, 同时设置罐内液位与泵的联锁启停。
3实施效果
通过安装水环式真空泵和螺杆式压缩机, 可以回收塔顶气中的C3和C4组分, 每年增产液化气2000~2500t, 每年增加收入1000余万元。
项目改造后, 减少了蒸汽消耗量约4300t/a, 但同时增加电和循环水的消耗, 两项相抵, 每年约增加燃料动力费用9.4万元。
通过改造, 不仅实现了资源利用的最大化, 而且可以降低现有抽真空系统的巨大噪音, 改善工人的工作环境。因此, 通过对塔顶气回收和抽真空系统的改造, 有利于实现经济和社会的可持续发展。
摘要：减压塔的抽真空系统多采用蒸汽喷射法, 但是具有消耗大量的蒸汽和冷却水、能源利用效率低等缺点。对胜利石化总厂的抽真空系统进行改造, 更换为高效环保的水环式真空泵。通过增加螺杆压缩机回收塔顶气, 每年可回收液化气2000t以上, 增加收入1000余万元, 具有较好的经济效益和社会效益。
5.气瓶抽真空工艺流程 篇五
硅作为一种新材料, 越来越与我们的生活息息相关, 远到航天航空技术, 近到我们家用电器都离不开它, 硅在地壳中的丰度为27.7%, 地壳中含量最多的元素氧和硅化合形成的二氧化硅 (Si O2) 占地壳总质量的87%, 多晶硅按纯度分类, 可以分为冶金级 (金属硅) 、太阳能级、电子级。目前多晶硅的生产方法主要有四氯化硅法、硅烷法、流化床法、改良西门子法。在四种方法中改良西门子法的沉积速率最高, 可达10~16μm/min。一次转化率为10%左右, 也是最高的。目前全球有85%的厂家采用改良西门子法生产多晶硅。
改良西门子法生产多晶硅流程图如下:
采用改良西门子法生产多晶硅整个生产过程中, 在还原炉内进行化学气相沉积反应的化学反应方程式为:
二、现状分析
还原炉的操作是间歇性操作, 每台还原炉生产到一定时间后, 就需要停炉取出多晶硅产品, 其中24对棒还原炉运行一个周期为90小时, 12对棒还原炉运行一个周期为120小时, 在还原炉开炉、停炉时都需要对还原炉进行吹扫置换。在还原炉硅芯安装完成, 钟罩螺栓紧固气密合格, 就需要向还原炉内通入氮气, 当从还原炉尾气管取样分析置换气中露点小于-45℃、氧含量小于0.1%时氮气置换空气合格, 待硅芯击穿后, 关闭进还原炉再氮气, 再向还原炉内通入氢气用于置换氮气, 当从还原炉尾气管取样分析氢气中的氮气含量小于0.1%时氢气置换氮气合格, 此时可以向还原炉内进三氯氢硅, 即还原炉开始投运。在还原炉运行时间到, 就需要逐步降低还原炉的电流和进料量, 当到一定温度后, 关闭进入还原炉的三氯氢硅, 同时给还原炉断电, 关闭进还原炉的氢气, 然后向还原炉内通入氮气, 当从还原炉尾气管取样分析氮气中的氢气含量小于0.1%时氮气置换氢气合格, 此时可以拆炉收取多晶硅产品。
每台还原炉每一周期开、停炉时氮气用量分别为: (1) 24对棒还原炉开炉时氮气置换空气时需要50分钟, 氮气用量为125Nm3, 氢气置换氮气时需要42分钟, 氢气用量为86Nm3;24对棒还原炉停炉时氢气置换氯硅烷时需要120分钟, 氢气用量为1792Nm3, 氮气置换氢气时需要50分钟, 氮气用量为270Nm3。 (2) 12对棒还原炉开炉时氮气置换空气时需要50分钟, 氮气用量为37.5Nm3, 氢气置换氮气时需要70分钟, 氢气用量为140Nm3;24对棒还原炉停炉时氢气置换氯硅烷时需要120分钟, 氢气用量为240Nm3, 氮气置换氢气时需要150分钟, 氮气用量为112.5Nm3。
从以上数据统计可得, 24对棒还原炉每一周期开、停炉氮气置换时间为1.7小时, 氮气用量为395 Nm3, 氢气置换时间为2.7小时, 氢气用量为1878Nm3;12对棒还原炉每一周期开停炉氮气置换时间为3.3小时, 氮气用量为150 Nm3, 氢气置换时间为3.17小时, 氢气用量为380Nm3, 从数据统计分析来看, 还原炉每一周期开、停炉置换需要花费大量时间, 消耗大量的氮气、氢气, 严重制约还原炉产能的提升和降低还原炉的生产成本。为了能有效缩短还原炉的置换时间和氮气、氢气用量, 我们对还原炉系统进行技改, 采用水环式真空泵给还原炉进行真空抽负后置换, 缩短了还原炉的非生产时间。
三、还原炉真空抽负技改工艺流程
在还原炉开炉时在氮气置换前先起动真空泵给还原炉抽负, 当真空度保不变时, 还原炉抽负完成, 停真空泵然后用氮气置换2次后即可用氢置换氮气, 取样合格即可进料;在还原炉停炉时, 先用氢气置换氯硅烷2次后即可起动真空泵抽负, 当真空度保持不变时停真空泵, 再用氮气置换2次即可拆炉取棒。此工艺的改进比未技改前每炉次可节约时间4小时, 减少每台还原炉的非运行时间, 大幅提高每台还原炉的开炉频次 (运行炉次) , 全年可有效提高每台还原炉的产能。
水环式真空泵工作原理:
水环式真空泵的构造特点是泵轴上安装了对于圆柱形泵壳偏心的星形叶轮, 启动前, 向泵内注入规定高度的水。当叶轮旋时, 由于离心力的作用将水甩至泵体四壁, 形成一个和转轴同心的水环, 水环上部的内表面与轮壳相切, 水环下半部的内表则与轮壳形成了一个气室, 这个气室的容积在右半部是递增的, 在前半圈中随着轮壳与水环间容积的增加而形成真空, 因此空气通过抽水管及真空泵泵壳端盖上月牙形的进气口被吸入真空泵内;在后半圈中, 随着轮壳与水环间容积的减少而空气被压缩, 经过泵壳端盖上另一个月牙形排气口被排出。叶轮不断地旋转, 水环式真空泵就能把气体抽走, 设备内就形成负压。
水环式真空泵结构简单、紧凑, 易于制造和维修。由于旋转部分没有机械摩擦, 使用寿命长, 操作可靠, 适用于抽吸含有液体的气体, 尤其在抽吸有腐蚀性或爆炸性气体时更为适宜。
四、经济效益分析
与未技改前比较, 技改后每台还原炉置换时间可节约4小时, 24对棒还原炉运行一个周期为90小时, 全年可多开炉19炉, 每一炉产出多晶硅以3.5吨计算, 全年可多生产多晶硅66.5吨。12对棒还原炉运行一个周期为120小时, 全年可多开炉25炉, 每一炉产出多晶硅以2吨计算, 全年可多生产多晶硅50吨。24对棒每一炉次可节约氮气309 Nm3, 全年可节约氮气138299 Nm3, 氮气按0.6元/Nm3, 全年可节约成本82979.4元;12对棒每一炉次可节约氮气120Nm3, 全年可节约氮气93000 Nm3, 氮气按0.6元/Nm3, 全年可节约成本55800元。
结束语
在还原炉的生产过程中采用水环式真空泵抽负置换, 取得了很好效果, 充分体现了投资省, 见效快特点;有效提升了还原产能, 节约了消耗, 降低了生产成本, 为公司创造了良好经济效益。
参考文献
[1]邓丰唐正林.多晶硅生产技术[M].北京:化学工业出版社, 2009.
[2]刘寄声.多晶硅和石英玻璃联合制备法[M].北京:冶金工业出版社, 2008.