Применение вакуумных насосов в химической и нефтехимической промышленности. 

Вакуумные насосы — важный тип промышленного оборудования с широким спектром применения, охватывающий множество отраслей и сфер. К ним относятся оборудование для производства пластмасс, фармацевтика, пищевая промышленность, производство напитков, упаковка, полиграфия, текстильная промышленность, деревообработка, химическая промышленность, бумажная промышленность, энергетика, металлургия и горнодобывающая промышленность, охрана окружающей среды, судоходство и обработка производственных помещений.

В данной статье в основном описываются особенности применения вакуумных насосов в химической/нефтехимической промышленности.

Классификация приложений

1. Добыча газа

2. Добыча метана

3. Повышение давления топливного газа

4. Интенсивная добыча нефти

5. Сбор газа

6. Стабилизация сырой нефти

7. Вакуумная дистилляция сырой нефти

8. Сжатие отработавших газов

9. Рекуперация пара/Повышение давления газа

10. Фильтрация/Депарация воска

11. Добыча отходящих газов

12. Производство полиэфиров

13. Производство поливинилхлорида (ПВХ)

14. Упаковка хлора

15. Вакуумный смеситель

(1) Извлечение газа

В нефтегазовой отрасли извлечение газа — это процесс извлечения углеводородных газов из резервуаров в точке выброса газов в атмосферу, будь то на этапе добычи или переработки. Извлечение газа может быть достигнуто путем снятия вакуума и сжатия газа из резервуара. Этан можно извлечь, сжижить и повторно использовать с помощью жидкостно-кольцевого насоса. Для этой цели или в этом процессе используются роторно-лопастные компрессоры, которые включают в себя отделение неконденсируемых газов с помощью сепараторов и сжатие газа для транспортировки в распределительные сети.

(2) Извлечение метана

Извлечение метана можно описать как извлечение газов из систем очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов или производственных процессов. Эти газы обычно считаются отходами из-за их состава. Поскольку они содержат большое количество углеводородных газов, их обычно сжигают.

Часто сжигается некоторое количество пригодного для использования высококачественного газа, который имеет некоторую остаточную теплотворную способность. Этот газ, после отделения, может быть извлечен и сжат из компрессора низкого давления в компрессор большого диаметра. Эти поршневые компрессоры максимально сжимают извлеченный газ, используя его для переработки в энергетическом оборудовании, и он может использоваться для комбинированной выработки электроэнергии. Это основано на концепции «превращения отходов в сокровище», поскольку переработка большей части газа, который в противном случае был бы сожжен, экономически выгодна и служит источником энергии и дохода. Минимизация ненужного сжигания газа не только приносит пользу окружающей среде, но и решает проблемы дохода и возможностей.

(3) Газоподкачивание

Газоподкачивание включает использование бустерного компрессора для подачи природного газа в двигатели, которые могут использоваться в процессе извлечения и сжатия.

(4) Интенсивная добыча нефти

Интенсивная добыча нефти — это процесс на начальном этапе добычи, который включает в себя разрушение скважины для снижения давления, что позволяет нефти течь более свободно и увеличивает добычу. Он также включает в себя извлечение посторонних газов, просто побочных продуктов или газов с устья скважины, с использованием нефте-газоотделителя в точке извлечения, обычно на устье скважины.

(5) Сбор газа

Этот процесс на начальном этапе добычи включает в себя откачку и сжатие нескольких скважин, сбор газа в ответвлении или резервуаре. Этот процесс обычно осуществляется с помощью вакуумного насоса и/или компрессора низкого давления, который нагнетает газ в линейный компрессор высокого давления, обычно поршневой компрессор, для дальнейшей обработки в газораспределительном блоке. (6) Стабилизация сырой нефти
Сырую нефть можно стабилизировать с помощью жидкостно-кольцевого насоса или компрессора для удаления растворенных газов и стабилизации фактического давления пара. Это достигается путем устранения вакуума в резервуаре с сырой нефтью и снижения сжатия на выпускном патрубке в зависимости от изменений температуры окружающей среды, что повышает безопасность резервуара с сырой нефтью.

(7) Вакуумная дистилляция сырой нефти

Топливо может быть переработано в бензин и другие углеводородные виды топлива посредством атмосферной или вакуумной дистилляции.

Это применение включает использование вакуумного оборудования на колоннах для дистилляции сырой нефти. Совместное воздействие тепла и вакуума разделяет сырую нефть на различные компоненты в зависимости от их температур кипения. Цель состоит в извлечении более легких компонентов, таких как бензин. Вакуумная дистилляция более эффективна, чем атмосферная дистилляция.

(8) Сжатие отходящих газов

Неконденсируемые легкие углеводородные газы, выбрасываемые из колонн перегонки сырой нефти и другого нефтеперерабатывающего оборудования, собираются в обычные емкости и либо сжигаются по трубопроводам, либо подаются в компрессор. В зависимости от требуемого давления отходящих газов компрессор сжимает и сжигает отходящие газы с определенной теплотворной способностью для рекуперации энергии. Этот процесс обычно короткий, и рекуперация энергии важна для защиты окружающей среды.

(9) Рекуперация пара/Газовое давление

Это отличается от рекуперации отработавших газов, которая относительно постоянна и неизменна. Типичным примером является сбор отработавших газов из резервуаров для хранения. Уровни вакуума строго контролируются для защиты резервуаров. Как правило, давление отработавших газов относительно низкое. Газ часто возвращается на стадию переработки или сжижается и возвращается в резервуар для хранения.

(10) Фильтрация/Депарация воска

Фильтрация или депарафинизация относится к сбору восковых компонентов из нефтепромыслового сырья на основе углеводородов. Удаление восковых компонентов из масла улучшает его качество и пригодность к применению. Жидкостно-кольцевой насос непрерывно снимает вакуум с дисковых или барабанных фильтров, которые могут содержать охлажденный азот. Если требуется более высокий вакуум, устанавливается комбинация механического вентилятора и жидкостно-кольцевого насоса.

(11) Рекуперация отработавших газов

В системах рекуперации отработавших газов жидкостно-кольцевые компрессоры являются идеальным выбором. Одна из основных причин заключается в том, что сжатие газа по существу изотермическое, происходящее при температурах около 30–50 градусов Цельсия. Это позволяет избежать таких явлений, как полимеризация отработавших газов внутри компрессора из-за высоких температур, которые могут происходить с другими типами компрессоров. (12) Производство полиэфиров

В производстве полиэфиров вакуум, необходимый в реакционной башне, может быть достигнут с помощью комбинированной вакуумной системы, состоящей из парового эжектора и жидкостно-кольцевого насоса. В отличие от других применений, этиленгликоль (ЭГ) может быть непосредственно использован в качестве рабочей жидкости для вакуумного насоса, что облегчает работу всей вакуумной системы.

(13) Производство ПВХ

В производстве поливинилхлорида (ПВХ) мономер винилхлорида (ВКМ), оставшийся после реакции, сначала извлекается жидкостно-кольцевым вакуумным насосом и направляется в резервуар для хранения; затем он сжимается примерно до 0,7 МПа с помощью жидкостно-кольцевого компрессора и хранится в жидком виде в резервуаре для регенерации ВК для дальнейшей реакции.

(14) Упаковка хлора

В процессе упаковки хлора на хлорщелочных заводах использование жидкостно-кольцевого компрессора с высоким выходным давлением может значительно снизить затраты и избежать загрязнения окружающей среды. Вакуумные насосы, вакуумные установки и компрессорные агрегаты (включая коррозионностойкие серии) находят широкое применение в нефтехимической/химической промышленности, значительно превосходящее перечисленные выше области. Примеры включают: циркуляционное сжатие газа, адсорбцию с изменением давления (PSA), производство жидкого хлора, сжатие легковоспламеняющихся и взрывоопасных газов, таких как ацетилен и водород, вакуумные системы в верхней части колонн перегонки сырой нефти, сжатие токсичных и коррозионных газов, таких как хлор, вакуумную кристаллизацию, сушку, вакуумную фильтрацию и вакуумную транспортировку различных материалов.