一、概要:热力除氧系统和脱戊烷塔系统是我厂连续重整装置的重要系统。阐述了热力除氧系统和脱戊塔系统的流程；针对除氧系统塔顶回流泵与脱戊烷塔系回流和外送泵运行过程中所遇到的问题，判断和分析机械密封泄漏的原因，同时提出了机泵的改造方案。通过长时间的运行考验，没有再发生机封泄漏的问题，说明机泵改造是成功的。
关键词：连续重整；工艺流程；机械密封；热力除氧；脱戊烷塔
二、热力除氧系统流程简介
2011年8月，我厂在石脑油进入预加氢系统前增加了一套热力除氧系统（如图1），用来解决预加氢压降大的问题。热力除氧流程简介，石脑油经除氧进料浮头式换热器（601-E-111）与除氧后石脑油换热后进入除氧汽提塔（601-C-103）。轻组分及少量水分经塔顶冷凝器（601-E-112）降温冷凝后进入回流罐（601-D-111），气体部分排放；液相一部分经回流泵（601-P-111）升压后返塔，一部分送至原料罐（601-D-101）。汽提除氧塔底的汽油一部分作为塔底重沸器（601-E-113）的热源，一部分经601-E-111 除氧壳程换热进入原料缓冲罐（601-D-101），作为预加氢反应进料。
图1.热力除氧系统流程
2.1、除氧系统塔顶回流泵存在的问题
(1）回流泵的机械密封的动环弹簧被除氧塔内的黑色杂质卡死，导致机械密封失效泄漏。
(2）机泵的入口过滤网堵满了黑色杂质，叶轮流道和口环也粘满黑色的杂质，特别容易导致机泵抽空和不上量。
（3）因为除氧系统水量比较大，脱水比较频繁，所以冬天备用泵进出口阀门以内的管线和泵体容易冻。
2.2、针对脱除氧塔系统回流泵存在问题
原料油在除氧系统产生的杂质全部堆积在了除氧塔的上半段；随着塔顶油的循环，除氧塔顶杂质不断在机械密封处堆积，使弹簧卡死，最终导致机械密封泄漏损坏。随着杂质的不断堆积和循环，机械密封的寿命越来越短。由原来6个多月，到后来最多使用10天；与此同时杂质在回流泵的进出口阀门处堆积，阀门内漏也越来越大；使机泵在生产过程中无法切换维修，严重影响除氧装置的长周期运行。
2.3、针对脱除氧塔系统回流泵的解决措施
对于除氧系统回流泵机械密封频繁泄漏的问题，经过不断摸索，查阅机械密结构及冲洗方案（API 682）。最终选择PLAN32(外冲洗)方案，如图2所示，如果机械密封的自冲洗去掉，另外引一条外冲洗线；那么机械密封腔就不会进去杂质，密封动环也就不会失效了。
引外冲洗油的需要满足的条件1、外冲油温度不会引起原介质气化和反应，2、外冲洗油的压力应该和泵出口压力差不多，3、外冲洗油应清洁、无杂质且不会对原介质造成污染。经过分析，除氧系统下游蒸发塔塔顶外送泵出口（601-P-104A/B）取源最为合适，经过配DN15mm管线从蒸发塔塔顶外送泵出口到除氧回流泵机封冲洗口处，将原泵的自冲洗去掉。经过一的观察机械密封没有泄漏的迹象。如果装置运行平稳，预计机械密封就可以使用1.5年。
图2.机泵改造对比图
2.4、针对脱除氧塔系统回流泵的整改方法
外冲洗油在这里有2个作用:
（1）解决了因进出口阀门内漏，而使机械密封泄漏和无法维修的问题。
（2）解决了因回流泵冬天加伴热，易汽化抽空；不加伴热，泵体易冻的问题。
(3)将回流泵的入口过滤网拆掉，只留下钢结构骨架。骨架上有Φ5mm小孔，这样大于5mm的杂质则完全被挡住，避免了过滤网频繁被堵塞，也防止太大的杂质破坏泵的口环和叶轮结构。再将回流泵的叶轮和过滤器解体清理方法改成在线不解体清理方法。首将1.0蒸汽引到回流泵出口处，再将过滤器清理口的法兰盖上钻眼后焊接DN25的阀门（如图3）。就可实现再现不解体清理了。具体方法如下：
图3、回流泵在线清理图
将泵切至备用泵，关闭泵进、出口阀门。如果阀门内漏也可以，只要泵内压力低于入口压力0.2MPa就可以操作。
将过滤器清理阀排液口引至安全处，先打开过滤器清理阀，然打开1.0MPa蒸汽阀使蒸汽经过泵体和过滤器，最后杂质随着蒸汽被排放到安全的地方，实现了在线不解体清理，做到了简单又方便，而且效果好。
（4）关于冬天回流泵进出口阀门以及泵和泵内的管线容易冻的问题，刚开始配蒸汽伴热并保温，发现因为蒸汽的温度200℃，使备用泵和进口管线里的介质被加热到汽化，使泵抽空，无法正常启动。后来经过现场观察分析，先将泵进口和泵体伴热拆掉，然后将备用泵的外冲洗投用后，冲洗液进入机封腔→叶轮→泵体→泵进口管线。这样泵体和进口介质温度是冲洗液的温度40℃，且介质是一直流动的，起到防冻的作用。
三、脱戊塔单元工艺流程简介
重整生成油与脱戊烷塔底油换热后进入脱戊烷塔（C-201），脱戊烷塔顶气体经过空气冷却器(A-204)、水冷器（E-207）冷凝后进入回流罐，回流罐顶的气体排放到再接触部分和原料罐（D-101）补压，回流罐底介质一部分通过回流泵打入脱戊烷塔顶，另一部分介质送至脱丁烷塔。脱戊烷塔底油送到脱C6塔进一步分馏。
图4. 重整脱戊烷塔系统的工艺流程
3.1 脱戊塔单元存在的问题
在运行过程脱戊烷塔顶回流泵（602-P-204A/B）和脱丁烷进料泵（602-P-208A/B）机械密封频繁失效，机械密封寿命为1个月左右。另一方面机泵的进出口阀门内漏，使机泵在生产过程中无法切换维修，严重影响装置的长周期运行。
3.2针对脱戊烷塔系统问题的解决措施
（1）脱戊烷塔系统机械密封频繁泄漏的问题，经过和其他厂家沟通，暂无成熟的解决方法。我车间经过不断摸索，并查阅机械密结构及冲洗方案（API 682）， 最终选择PLAN32(外冲洗)方案，如图5所示。给机械密封外引一条外冲洗线。如果这股油不含铵盐的话，则基本上可以解决机械密封泄漏的问题。后来重新配管从脱丁烷塔引冲洗油，单独给脱戊烷塔顶4台泵进行机械密封进行冲洗。经过4个多月的观察机械密封没有泄漏的迹象。如果装置运行平稳的话，机械密封预计可以使用2年，完全解决了机械密封泄漏，进出口阀门关不死无法维修的问题。
图2.机泵改造对比图
图5.机泵改造对比图
四、效果及结论
完成改造至今，六台泵机封均未出现过泄漏。保证了装置的长周期运行，降低了因机封泄漏带来的安全隐患。
1、除氧塔回流泵机械密封半个月更换一套机械密封到完成改造至今未更换过机械密封，每套机械密封6000元，现可节约机械密封费用14.4万元。直接保证了除氧塔的正常运行；间接方面每年至少避免预加氢清焦抢修一次，每次抢修需要直接费用70万元左右。
2、脱戊烷塔回流泵及液化气外送泵机械密封由1个月更换一套机械密封到完成至今未更换过机械密封，每套机械密封1万元，每年可节约机械密封费用24万元，保证了脱戊塔的正常平稳运行。
五、参考文献
[1]徐承恩,达志坚，罗家弼.催化重整工艺与工程，催化重整工艺与工程2006年11月:113-114
[2]肖海军，曾蔚然.整装置全焊板式换热器的化学清洗，清洗世界2010年04月第26卷第04期：2-4
论文作者:孙育春
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/12
标签：戊烷论文; 机械论文; 系统论文; 杂质论文; 塔顶论文; 阀门论文; 热力论文; 《防护工程》2018年第21期论文;