隨著化工生產(chǎn)工作環(huán)境發(fā)生變化, 在腐蝕環(huán)境中, 原有液環(huán)式真空泵備件腐蝕嚴重, 設(shè)備性能大大降低, 維修成本相應(yīng)增加,并且隨著生產(chǎn)能力增加, 真空泵負荷已不能滿足當(dāng)前需要。氣動隔膜泵以壓縮空氣為動力源, 具有耐腐蝕、防爆、占地面積小以及不需電源等優(yōu)點, 并可以有效減少由于化學(xué)物質(zhì)殘留導(dǎo)致的環(huán)境污染。通過本次對化工生產(chǎn)裝置的改造, 氣動隔膜泵得到了很好的應(yīng)用, 不僅將停用的原料儲罐重新利用,保證了設(shè)備運行的經(jīng)濟性, 提高了化工廠生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益, 也改變了現(xiàn)場跑冒滴漏現(xiàn)象。僅冰醋酸緩蝕劑一種產(chǎn)品年生產(chǎn)能力就由原來的3100t提高到目前1萬t, 同時將冰醋酸緩蝕劑操作人員由2 人減少到1人。

關(guān)鍵詞:氣動隔膜泵;應(yīng)用;生產(chǎn)能力;經(jīng)濟效益

采技服油田化學(xué)分公司隸屬于采油技術(shù)服務(wù)公司, 是集科技開發(fā)、產(chǎn)品產(chǎn)銷及海上作業(yè)服務(wù)于一體的高科技技術(shù)服務(wù)公司。油田化學(xué)生產(chǎn)中心作為海上油田油氣水處理化學(xué)藥劑的重要生產(chǎn)部門, 在現(xiàn)有狀況下, 如何提高各種化工設(shè)備的生產(chǎn)能力和設(shè)備使用的綜合效率十分重要。

油田化學(xué)生產(chǎn)中心冰醋酸反應(yīng)釜在化工生產(chǎn)使用過程中, 受生產(chǎn)操作環(huán)境和藥劑性能等因素的影響, 在一定程度上存在著安全隱患。油田化學(xué)分公司堅持以安全生產(chǎn)和提高設(shè)備綜合效率為目標(biāo), 重視化工生產(chǎn)設(shè)備管理, 通過不斷挖潛, 廢舊利新, 將原有停止使用的原料儲罐系統(tǒng)改造后重新投入使用, 提高油田化學(xué)生產(chǎn)中心的生產(chǎn)能力, 解決了冰醋酸緩蝕劑的供貨緊張問題。本文以筆者負責(zé)的冰醋酸生產(chǎn)裝置改造項目, 根據(jù)自身體會對氣動隔膜泵在整個項目中的應(yīng)用進行詳細介紹。

2　當(dāng)前冰醋酸緩蝕劑生產(chǎn)裝置現(xiàn)狀

2.1　改造前冰醋酸生產(chǎn)工藝流程(圖1)

首先打開水環(huán)泵的進水閥和出水閥, 控制工作液流量(包括運轉(zhuǎn)中循環(huán)回來的水)為1.0m3 /h左右。然后打開水環(huán)真空泵的進氣閥、排氣閥和真空緩沖罐的進氣閥、排氣閥。啟動水環(huán)真空泵, 將系統(tǒng)(反應(yīng)釜、緩沖罐)抽成負壓, 開啟反應(yīng)釜真空系統(tǒng),確保其真空度(要求<-0.06MPa)。將抽料管插入原料桶中, 開啟釜底閥, 操作人員開始手動進料(200L桶裝), 抽料完畢開動攪拌, 物料反應(yīng)完畢后,從反應(yīng)釜底部出料進入藥劑周轉(zhuǎn)罐。(每釜生產(chǎn)約1.5m3)。

從生產(chǎn)流程可以看出, 目前油田化學(xué)生產(chǎn)中心抽料的動力為液環(huán)真空泵, 見圖2。其主要工作原理是:在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖2中順時針旋轉(zhuǎn)時, 水被葉輪拋向四周, 由于離心力的作用, 水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的上部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切, 水環(huán)的下部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸(實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度)。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間, 而這一空間又被葉輪分成葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的上部0°為起點, 那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時小腔的容積由小變大, 且與端面上的吸氣口相通, 此時氣體被吸入, 當(dāng)吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕;當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時, 小腔由大變小, 使氣體被壓縮;當(dāng)小腔與排氣口相通時, 氣體便被排出泵外。

2.2　改造前生產(chǎn)裝置存在的缺點

從以上反應(yīng)流程和真空泵工作原理可以看出,原有裝置存在著以下缺點:(1)反應(yīng)釜體積較小(1.6m3 ), 每釜只能生產(chǎn)少量藥劑(約1.5m3 ), 由于本裝置介于兩層樓之間, 此項工作需要2人同時進行開閥和抽料, 耗費了大量人力和工作時間。

(2)系統(tǒng)抽真空時, 部分醋酸氣體揮發(fā)后被直接抽到緩沖罐和水箱內(nèi), 特別是每桶抽到底部時, 瞬間會有大量液體醋酸進入真空管線, 水箱內(nèi)酸性工作液進入泵體勢必會對管線和真空設(shè)備造成嚴重腐蝕, 真空泵配件維修頻次大大增加, 最短時間1個月需更換1次備件, 大大增加了維修成本, 同時由于真空泵系統(tǒng)還需要為其它產(chǎn)品生產(chǎn)提供相應(yīng)工作條件, 在很大程度上影響了其它產(chǎn)品的正常生產(chǎn)。

(3)隨著工作時間的增長, 工作液溫度會不斷地升高, 這時需給汽分離器加入一定量的冷水(自來水), 以降低工作液的溫度, 保證泵能達到系統(tǒng)所要求的技術(shù)要求和性能指標(biāo)。但是當(dāng)工作負荷變化較大時, 如果工作液溫度過高, 很容易氣化造成產(chǎn)生氣蝕, 真空泵性能指標(biāo)會出現(xiàn)不同程度下降, 不能保證其它產(chǎn)品正常生產(chǎn)。

(4)原有裝置空間有限, 操作人員行動不便, 存在安全隱患。