离心泵气蚀因素分析及解决办法
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硫 溶剂 ， 吸 收原 料气 中 Ｈ： Ｓ和 Ｃ Ｏ： ， 富 含 Ｈ： Ｓ和
轴 承损坏 频 繁 ， 维 修成本 高 等问题 。
２ 泵 的 气 蚀 分 析
Ｃ Ｏ 的溶剂 在 高 温 低 压 下 （ 低压蒸汽加热 ） 解 析
出 Ｈ Ｓ和 Ｃ Ｏ。 ， 再 生 为贫 胺 液 ， 同 时 解 析 出 的 气
１ 工 艺存在 的主要 问题
增压 ， 工 作介 质 为贫胺 液 ， 温度为 １ ２ ８℃ ， 压 力 为
０ ． ２ １ ７ ＭＰ ａ 。装置 投产 后 ， 各 系列 Ｐ 一 １ ０ ２均 存在 气
蚀 问题 ， 导致 泵体 振动 强烈 ， 声 响异常 ， 机械 密封 、
普 光 高硫天 然 气 净 化 厂 采 用 ５ ｏ ＭＤ Ｅ Ａ 脱
普光 天然气净化 厂， 原 料 气 含 Ｈ＝ Ｓ １ ４ ～ １ ５ ９ ／ ６ ， ＣＯ １ ７ ～８ ， 单 个 系列 脱硫 设 计规 模 ３ ０ ０
在 吸收塔较低温 度下 反应 向右进 行 ， 原料 气所 含酸 性气 组分被脱 除 ， 在再 生塔较 高温度下 反应平 衡 向 左移 动 ， 溶剂释放 出所吸收 的酸性组 分得 以再 生 。 再 生塔底 贫 胺 液 泵 （ Ｐ － １ ０ ２ ） 主 要 用 于 贫胺 液
为 １ ２ ８℃ ， 压力为 Ｏ ． ２ １ ７ ＭＰ ａ 。
式中： Ｐ — ＭＤ Ｅ Ａ 水溶 液 的饱 和蒸气 压 ， Ｐ ａ ；
Ｔ —— 绝 对 温度 ， Ｋ。
高 含硫 原料 气脱 硫工 艺流 程 如图 １所示 。
其 中脱 硫工 艺相 关 化学 反应 如下 ： ＭＤＥ Ａ 水溶 液 在 脱 硫 系统 中 的 化 学 反 应 式
（ 中 国 石 油化 ３ ７ ＿ 股 份 有 限 公 司 中 原 油 田普 光 分 公 司 ， 四川 达 州 ６ ３ ５ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 在 脱硫 工 艺 中 ， 贫胺 液 泵 经 常 发 生 气 蚀 。 文章 通 过 综 合 考 量 ， 在 不 影响 ＭＤＥ Ａ 再 生 及 吸 收 Ｈ： Ｓ
第３ ８卷 第 ５期
仟 坩 等 ． 离 心
蚀【 Ｎ索分 析 及解 决 办 法
・ １ ５ ・
图 ｌ 脱 硫 工 艺 流 程
泵气 蚀 系数 ；
． ．
表 １ 不 同 温 度 下有 效气 蚀余 量计 算 结 果
叶 片进 阳 绝 对 速 度 ， ｍ／ ｓ ； 叶片进 口卡 ｆ ｊ 对速 度 ， ｍ／ ｓ 。
ｓ— —
Ｒ Ｒ ＮＨ ＋ ＨＳ ＋ Ｑ（ 瞬 间反应 ） 副反 应 ：
Ｒ！ Ｒ． Ｎ ＋ ｃ（ ） ！ ＋ Ｈ ０
泵 入 口流 速 ， ｍ／ ｓ ；
Ｐ —— 泵叶 轮压 力最低 处 ， Ｐ ａ ；
收稿 日期 ： ２ Ｏ ｌ ７ — ０ ５ 一 Ｏ ８ 。
Ｒ Ｒ ＮＨ ＋ ＨＣ ｏ ＋ Ｑ（ 慢反 应 ） 其 中 Ｒ一“ 一Ｃ ！ Ｈ ＨＯ” ， Ｒ ． ＝ ＝ ＝ “ 一 ＣＨ。 ” 醇胺与 Ｈ Ｓ ， Ｃ Ｏ 的 主 要 反 应 均 为 可 逆 反 应 ，
动设 备
Ｐ 油 化 工 设 备 技 术 ， ２ ０ １ ７ ， ３ ８ （ ５ ） ・ １ ４ ・ ｅ ｔ ｒ ｏ — Ｃｈ ｅｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｑｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎｔ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏｌ ｏ ｇｙ
离 心 泵 气 蚀 因 素 分 析 及 解 决 办 法
任 丹 ， 陈 刚， 解 更 存
作者 简介： 任丹 ， 女． ２ ０ １ ５年 毕 业 于 西 南 石 油 大 学 石 油 与天 然气工程专业 ， 硕士 ， 主 要 从 事 高 含硫 天 然 气 净 化 工 艺 技 术 研究工作 ， 助理工程师 。
Ｅｍａ ｉ ｌ ： １ ０ ４ ５ ３ ３ ４ ３ ０ ３ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏｒ ｎ。
又 确保 在 工 艺参 数 范 围 内 不会 发 生 气蚀 。
关键词 ： 高 含 硫 气 蚀 临 界 温 度 有 效 气蚀 余 量 甲 基二 乙醇 胺 工 艺 流程 改造
ｄ ｏ ｉ ： ｌ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ —８ ８ ０ ５ ． ２ Ｏ １ ７ ， ０ ５ ． ０ ０ ４
×１ ０ ｍ ／ ｄ ， 采 用 两 级 吸 收 的醇 胺 脱 硫 工 艺 。该
工 艺 的级 间冷却 技术 ， 用 于加 强 对 Ｃ （ ） ！吸收 的控
制； 固定 床反 应 水 解 Ｃ ＯＳ工 艺 ， 能 降 低 天 然 气 中 有 机硫 含量 ， 以满足 产 品气对 总硫 含量 的要 求 。
基 础上 ， 经 过 工 艺流 程 改造 ， 增加管道 ， 将 冷却后贫胺液 引至泵入 口． 并降低胺 液温度 ， 提 高 泵 的 有 效 气蚀 余 量， 能 有 效 地 解 决 泵 气蚀 问题 。 经 过 计 算 得 出新 增 胺 液 管 线 流 量 在 ３ Ｏ ｔ ／ ｈ时 为 最 佳 ， 既 减 少 了不 必要 的 能 耗
当泉转速 与 流埘 ｔ ｉ 一定 时 ， ＮＰＳ Ｈ， 一为 定 仳 。 贫胺 液泵 Ｐ Ｓ Ｈ， ． 计 值为 １ ． ５ ｒ ｉ １ ， 即
根据 ＭＤＥ Ａ物化性质 ， ５ Ｏ ＭＤＥ Ａ 饱 和 蒸 气 压计算 公式 为 ：
ｌ ｏ ｇ Ｐ 一１ １ ． ０ ０ ８— ２ ２ ５ ２ ． ７ ０ ／ Ｔ （ １ ）
体 进入 硫磺 单元 进行 克 劳斯反 应产 生硫 磺 。在脱
硫 工艺 中贫 胺液增 压 泵为 离心 泵 ， 设 计上 况 ： 温度
如下：
主反应 ：
Ｒ Ｎ ＋ Ｈ Ｓ
ＮＰ Ｓ Ｈｒ 必须 气蚀 余量 计算 ：
Ｎ ＰＳ ＰＳＨ ｒ 一
ｔ ｏ ｇ
＋
２ｇ
一
ｐｇ （ ２ ຫໍສະໝຸດ Ｎ ＰＳＨ ｒ一 ＋
厶ｇ
（ ３）
厶ｇ
式中： Ｐ — — 泵 入 口压 力 ， Ｐ ａ
ｐ 一 一液体 密度 ， ｋ ｇ ／ ｍ ；
轴 承损坏 频 繁 ， 维 修成本 高 等问题 。
２ 泵 的 气 蚀 分 析
Ｃ Ｏ 的溶剂 在 高 温 低 压 下 （ 低压蒸汽加热 ） 解 析
出 Ｈ Ｓ和 Ｃ Ｏ。 ， 再 生 为贫 胺 液 ， 同 时 解 析 出 的 气
１ 工 艺存在 的主要 问题
增压 ， 工 作介 质 为贫胺 液 ， 温度为 １ ２ ８℃ ， 压 力 为
０ ． ２ １ ７ ＭＰ ａ 。装置 投产 后 ， 各 系列 Ｐ 一 １ ０ ２均 存在 气
蚀 问题 ， 导致 泵体 振动 强烈 ， 声 响异常 ， 机械 密封 、
普 光 高硫天 然 气 净 化 厂 采 用 ５ ｏ ＭＤ Ｅ Ａ 脱
普光 天然气净化 厂， 原 料 气 含 Ｈ＝ Ｓ １ ４ ～ １ ５ ９ ／ ６ ， ＣＯ １ ７ ～８ ， 单 个 系列 脱硫 设 计规 模 ３ ０ ０
在 吸收塔较低温 度下 反应 向右进 行 ， 原料 气所 含酸 性气 组分被脱 除 ， 在再 生塔较 高温度下 反应平 衡 向 左移 动 ， 溶剂释放 出所吸收 的酸性组 分得 以再 生 。 再 生塔底 贫 胺 液 泵 （ Ｐ － １ ０ ２ ） 主 要 用 于 贫胺 液
为 １ ２ ８℃ ， 压力为 Ｏ ． ２ １ ７ ＭＰ ａ 。
式中： Ｐ — ＭＤ Ｅ Ａ 水溶 液 的饱 和蒸气 压 ， Ｐ ａ ；
Ｔ —— 绝 对 温度 ， Ｋ。
高 含硫 原料 气脱 硫工 艺流 程 如图 １所示 。
其 中脱 硫工 艺相 关 化学 反应 如下 ： ＭＤＥ Ａ 水溶 液 在 脱 硫 系统 中 的 化 学 反 应 式
（ 中 国 石 油化 ３ ７ ＿ 股 份 有 限 公 司 中 原 油 田普 光 分 公 司 ， 四川 达 州 ６ ３ ５ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 在 脱硫 工 艺 中 ， 贫胺 液 泵 经 常 发 生 气 蚀 。 文章 通 过 综 合 考 量 ， 在 不 影响 ＭＤＥ Ａ 再 生 及 吸 收 Ｈ： Ｓ
第３ ８卷 第 ５期
仟 坩 等 ． 离 心
蚀【 Ｎ索分 析 及解 决 办 法
・ １ ５ ・
图 ｌ 脱 硫 工 艺 流 程
泵气 蚀 系数 ；
． ．
表 １ 不 同 温 度 下有 效气 蚀余 量计 算 结 果
叶 片进 阳 绝 对 速 度 ， ｍ／ ｓ ； 叶片进 口卡 ｆ ｊ 对速 度 ， ｍ／ ｓ 。
ｓ— —
Ｒ Ｒ ＮＨ ＋ ＨＳ ＋ Ｑ（ 瞬 间反应 ） 副反 应 ：
Ｒ！ Ｒ． Ｎ ＋ ｃ（ ） ！ ＋ Ｈ ０
泵 入 口流 速 ， ｍ／ ｓ ；
Ｐ —— 泵叶 轮压 力最低 处 ， Ｐ ａ ；
收稿 日期 ： ２ Ｏ ｌ ７ — ０ ５ 一 Ｏ ８ 。
Ｒ Ｒ ＮＨ ＋ ＨＣ ｏ ＋ Ｑ（ 慢反 应 ） 其 中 Ｒ一“ 一Ｃ ！ Ｈ ＨＯ” ， Ｒ ． ＝ ＝ ＝ “ 一 ＣＨ。 ” 醇胺与 Ｈ Ｓ ， Ｃ Ｏ 的 主 要 反 应 均 为 可 逆 反 应 ，
动设 备
Ｐ 油 化 工 设 备 技 术 ， ２ ０ １ ７ ， ３ ８ （ ５ ） ・ １ ４ ・ ｅ ｔ ｒ ｏ — Ｃｈ ｅｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｑｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎｔ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏｌ ｏ ｇｙ
离 心 泵 气 蚀 因 素 分 析 及 解 决 办 法
任 丹 ， 陈 刚， 解 更 存
作者 简介： 任丹 ， 女． ２ ０ １ ５年 毕 业 于 西 南 石 油 大 学 石 油 与天 然气工程专业 ， 硕士 ， 主 要 从 事 高 含硫 天 然 气 净 化 工 艺 技 术 研究工作 ， 助理工程师 。
Ｅｍａ ｉ ｌ ： １ ０ ４ ５ ３ ３ ４ ３ ０ ３ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏｒ ｎ。
又 确保 在 工 艺参 数 范 围 内 不会 发 生 气蚀 。
关键词 ： 高 含 硫 气 蚀 临 界 温 度 有 效 气蚀 余 量 甲 基二 乙醇 胺 工 艺 流程 改造
ｄ ｏ ｉ ： ｌ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ —８ ８ ０ ５ ． ２ Ｏ １ ７ ， ０ ５ ． ０ ０ ４
×１ ０ ｍ ／ ｄ ， 采 用 两 级 吸 收 的醇 胺 脱 硫 工 艺 。该
工 艺 的级 间冷却 技术 ， 用 于加 强 对 Ｃ （ ） ！吸收 的控
制； 固定 床反 应 水 解 Ｃ ＯＳ工 艺 ， 能 降 低 天 然 气 中 有 机硫 含量 ， 以满足 产 品气对 总硫 含量 的要 求 。
基 础上 ， 经 过 工 艺流 程 改造 ， 增加管道 ， 将 冷却后贫胺液 引至泵入 口． 并降低胺 液温度 ， 提 高 泵 的 有 效 气蚀 余 量， 能 有 效 地 解 决 泵 气蚀 问题 。 经 过 计 算 得 出新 增 胺 液 管 线 流 量 在 ３ Ｏ ｔ ／ ｈ时 为 最 佳 ， 既 减 少 了不 必要 的 能 耗
当泉转速 与 流埘 ｔ ｉ 一定 时 ， ＮＰＳ Ｈ， 一为 定 仳 。 贫胺 液泵 Ｐ Ｓ Ｈ， ． 计 值为 １ ． ５ ｒ ｉ １ ， 即
根据 ＭＤＥ Ａ物化性质 ， ５ Ｏ ＭＤＥ Ａ 饱 和 蒸 气 压计算 公式 为 ：
ｌ ｏ ｇ Ｐ 一１ １ ． ０ ０ ８— ２ ２ ５ ２ ． ７ ０ ／ Ｔ （ １ ）
体 进入 硫磺 单元 进行 克 劳斯反 应产 生硫 磺 。在脱
硫 工艺 中贫 胺液增 压 泵为 离心 泵 ， 设 计上 况 ： 温度
如下：
主反应 ：
Ｒ Ｎ ＋ Ｈ Ｓ
ＮＰ Ｓ Ｈｒ 必须 气蚀 余量 计算 ：
Ｎ ＰＳ ＰＳＨ ｒ 一
ｔ ｏ ｇ
＋
２ｇ
一
ｐｇ （ ２ ຫໍສະໝຸດ Ｎ ＰＳＨ ｒ一 ＋
厶ｇ
（ ３）
厶ｇ
式中： Ｐ — — 泵 入 口压 力 ， Ｐ ａ
ｐ 一 一液体 密度 ， ｋ ｇ ／ ｍ ；