爪形干式真空泵在芳烃抽提装置中的节能环保应用分析李万业王志栋董镛摘要干式真空获得技术因其清洁真空、节能环保等特点逐渐在各个领域得到应用。本文就爪形干式真空泵在芳烃抽提装置中替代蒸汽喷射泵的节能环保效益进行对比分析，得出爪形干式真空泵在替代湿式法真空获得设备的应用中具有显著的节能环保效果，投资回收期短，并能为企业创造可观的经济效益，具有普遍的推广意义。关键词：爪式干泵芳烃抽提节能环保前言在芳烃抽提装置中，目前主要以蒸汽喷射泵为真空获得设备。喷射泵主要以水蒸汽作为驱动介质。在石化行业的绝大部分设备中，水蒸汽作为基本的驱动介质被大量地生产应用。相对于其它湿式真空泵，水蒸汽喷射泵是比较经济的选择。但蒸汽喷射泵的蒸汽消耗量大，被抽溶剂和气液混合物不能直接回收利用，且产生大量废水对环境造成污染，运行成本仍然较高。爪形干式真空泵（以下简称爪式泵）是一种新型环保真空获得设备，其过流部分没有任何有机介质，在提供清洁真空环境的同时，还可回收大量的可凝性气体，实现气液分离、回收利用和节能环保。山东齐旺达集团10万吨芳烃抽提装置一年多的应用实践表明，爪式泵不但可以提高系统真空度，其特有的压缩冷凝功能可直接回收气液混合物中的产成品，剩余永久气体能直排大气，能耗低，没有废水排放。实现了节能环保，降低了运行费用，为企业增加了更多的利润。爪式泵的结构原理及特点爪式泵的工作原理（图1）转子爪形干式真空泵因转子形状为爪形（图1）而称爪泵；过流部分不使用任何油类等液体润滑剂做密封，采用间隙密封。按工作原理划分，属于变容干式机械真空泵。泵在结构上采用单级或多级转子串联结构形式；过流部分无任何实质性接触摩擦，转子悬浮于泵腔内做同步反方向运动，可长期稳定的保持极限真空、抽速、压缩比不变，连续工作，使用寿命长，可常压下启动。图2是爪式泵变容压缩做功完成真空获得的过程。1、转子对在初始位置，吸气腔的容积较小，吸气口接通。转子对开始反向运转，吸气腔容积逐渐增加；排气腔则不断缩小。2、随着转子对的运转，吸气腔容积增大，吸入的气体也越来越多。排气腔不断缩小，和排气口刚好接通，开始排气。3、转子对的运转使排气腔变小，气体得最大限度压缩。吸气腔已变得最大，吸气快结束。4、吸气腔和排气腔合为一体，真空室不吸气也不排气；进、排气口都自行关闭。[2]（图2）转子工作示意图爪式泵爪泵将所抽除气体经过泵内的多级（一般为4级）压缩后，排出气体，使泵内及所抽容器获得真空。排空路径（气道）流程如图3。进气排气（图3）排空路径图气体经进气口进入一级工作腔，通过转子变容压缩做功压入二级工作腔，各级工作腔依次类推重复一级工作腔的工作，气体由排气口排出泵外，来完成抽真空的目的。爪式泵的性能特点：（1）转子在泵腔内悬浮、无任何接触性摩擦、腔内没有任何润滑油和有机介质，运行维护成本极低；（2）常压启动，可直排大气独立工作，也可以和罗茨真空泵及分子泵组成无油泵机组；（3）清洁抽空，对被抽容器和环境均无污染；（4）具有极强的抽除可凝性气体的能力，包括纯溶剂气体，能够做到气液分离，精细化分流，且能重复回收使用；（5）可真正实现大量排液；且可在实际工作中，边正常工作边排液；（6）可根据用户负载情况调节转速，更有效地节省能源；（7）变频调速控制，柔性启动，整机冲击小，使用寿命长。且整机过载保护，具有故障自动保护，不会出现破坏性损坏；可与DCS系统方便对接通讯。（8）可以长期抽大气，改变了进口干泵最大入口压力限制；（9）爪式泵泵具有免拆泵清洗功能，在使用过程中如有大量的液体、粉尘或粘稠物等异物后，可以在不拆泵的情况下，半小时内对泵内部全部清洗并恢复到出厂水平，工作状态稳定。蒸汽喷射泵在10万吨芳烃抽提装置中的能耗分析1、工艺流程（如图4）（图4）采用蒸汽喷射泵的工艺流程T-103芳烃塔组分经过E-115A/B水冷器冷却后进入V-104芳烃塔回流罐，在此经过气液分离、油水分离，分离后液相组分经泵打出直接进入后续T-104苯塔系统生产装置主要产品苯、甲苯。气相组分经过V-104芳烃塔回流罐气相线水冷器冷却后进入蒸汽喷射泵入口。油水混合物经分离后，物料进入原料罐，废水送污水处理厂。系统中，蒸汽喷射泵的工作真空度可达70KPa，加热器的加热温度为175℃。2、能耗分析蒸汽用量：约337.5公斤/小时，蒸汽费200元/吨。年消耗蒸汽量约2700吨，产生蒸汽费约54万元。污水处理：年排放污水约2700吨，污水处理费为15元/吨。年污水处理费为4.05万元。用水量：每小时用水3.29吨，水费4元/吨。年用水量约26280吨，折合水费为10.5万元。年综合能耗费用为68.55万元。3、物料回收采用蒸汽喷射泵的系统，物料回收只能通过放空系统冷却返