硫磺回收装置带式过滤机组系统国产化改造

王国昇

（中海油东方石化有限责任公司，海南 东方 572600）

带式过滤机系统为全套国外进口设备，滤布采购成本居高不下，罗茨真空泵机体损伤不可逆，国内修复精度不够，滤液返回泵属“独生子”机泵，备件采购成本高，国际市场环境不确定因素大，带式过滤机系统又是全厂酸性气处理关键设备，直接影响全厂原油加工量甚至导致停工，经济损失不可估量，而国内设备技术不断成熟，对进口设备进行国产化改造，可以解决国外技术“卡脖子”难题，同时，也可以降低设备维护维修成本。

1 进口带式过滤机系统介绍及运行状况

1.1 带式过滤机系统组成

带式过滤机组系统包括真空带式过滤机1台，真空滤液罐1个，干式罗茨真空泵1台，滤液返回泵1台，PLC控制箱1个（图1）。

图1 带式过滤机组系统

1.2 进口带式过滤机系统运行状况及国产化改造必然性

（1）干式罗茨真空泵2017年10～11月接连发生甩油环破碎，轴承座损坏、齿轮断齿等故障，见图2，随后，进行国内测绘备件替代，制造精度低，运行噪声大，环境测量85dB以上，超过环保噪声控制指标，无法保证长周期安全运行。另外，真空泵出口尾气直接外排，污染环境，不符合环保要求。

（2）过滤机使用滤布为进口滤布，消耗量大，单条采购价格是国产的3倍，成本昂贵。

（3）进口滤液返回泵易损备件无法采购，一直存在无备件可更换的风险。

图2 真空泵甩油环、轴承座、齿轮不可逆损伤

进口设备存在的问题需要彻底解决，而国内设备制造业技术逐渐成熟，市场使用率不断提升，存在明显的经济优势，可节约成本2/3～1/2，备件采购方便快捷，完全符合带式过滤机系统安全、平稳、长周期运行的特点，因此，国产化改造势在必行。

2 国产化改造项目方案确定及安装

2.1 国产化改造项目方案确定

国产化方案确定为滤布进行国产化测绘，滤液返回泵可选择普通离心泵，并对进口机泵机械密封进行国产化测绘，罗茨真空泵改为国产水环真空泵。国产化改造大致方向已确定，但仍存在污水处理的问题，真空泵产生的废水必须连续外排，导致4000kg.h-1的污水排放，年排放量30000吨以上，增加污水处理费用60余万元/年，随后，进行技术攻关，增加外部水箱，利用水环真空泵系统实现自循环，避免了大量污水的外排，通过简单技改，将污水定期输送至汽提塔进行回收处理，尾气通过简单技改，利用包装间尾气处理系统送至尾气焚烧炉进行处理，实现系统零排放。

2.2 国产化改造项目安装

（1）干式罗茨真空泵国产化改造。根据表1，改造后的水环真空泵真空度比进口真空泵高21kPa，真空度可以根据进水阀门开度可调，入口流量比进口真空泵高350m3.h-1，提升了真空泵操作弹性，改造后，真空泵噪音由原来的85dB以下降至40dB以下，改善了真空泵房环境噪音，满足环保要求。另外，水环真空泵利用3000mm×1500mm×1500mm水箱，靠水环真空泵入口负压，进行自循环，尾气中含有NH3，通过水洗，减少NH3的外界排放，污水送至汽提塔处理，见图3。尾气通过包装间尾气处理系统，送至尾气焚烧炉进行燃烧，见图4，实现尾气零排放。

（2）进口过滤机滤布国产化测绘。进口带式过滤机主要易耗备件为滤布，根据表2工艺数据，对进口滤布进行国产化测绘，国产滤布规格型号：LHJLB.7m×7.1mPP混合（聚丙烯)，见图5，通过三个阶段性运行试验，从滤布材质、过滤精度、滤布边缘缝合及中间接缝搭接方面，进行逐渐优化改进，改造后过滤效果等同进口滤布，国产滤布单条成本节约 2/3～ 1/2。

表1 真空泵改造前后技术参数

图3 水环真空泵系统工作原理

图4 水环真空泵系统出口尾气至尾气焚烧炉

表2 过滤机滤布技术参数

图5 进口滤布与国产滤布对比

（3）进口滤液返回泵国产化测绘及新增国产离心泵。进口滤液返回泵改造前后技术数据见表3，改造后，国产机泵出口压力高于国外进口机泵0.127MPa。由于备件采购难度大，将进口机泵机封进行测绘，型号为YH680-28/28 A30KJG，联轴器进行测绘，型号为4-80×9，进口易损备件国产化，解决了备件采购难的问题。另外，针对该泵为“独生子”设备，机泵，叶轮、轴损伤影响装置长周期运行，另采购一台国产离心泵，作为备用，见图6。

表3 滤液返回泵改造前后技术数据

图6 进口滤液返回泵与国产滤液返回泵

3 国产化改造项目应用效果评价

（1）进口干式真空罗茨泵从2017年11月改造为国产水环真空泵至今，真空泵噪音由原来的85dB以上降至40dB以下，改善了真空泵房环境噪音，达到了环保噪声标准，国产水环真空泵运行平稳，故障率急剧下降，零维修，根据设备不可逆损伤估算，采购一台进口罗茨真空泵，折合人民币105万左右，而国产真空泵3万元左右，可节约设备采购成本100万元以上。同时，通过水吸收真空泵尾气中的大部分氨气（氨气在水中溶解度1:700），污水进入汽提塔回收处理，尾气通过尾气回收系统离心风机送至尾气焚烧炉进行处理，实现污水、尾气零排放。

（2）滤液返回泵进行机械密封、联轴器国产化测绘，降低设备备件采购成本，另外，滤液返回泵为“独生子”机泵，通过采购一台国产普通离心泵，保证装置及全厂长周期安全平稳运行。目前，已运行将近两年，运行平稳，可节约机械密封及联轴器成本4万元/3年以上。

（3）过滤机滤布自2015年1月国产化后，过滤效果等同进口滤布，至今已使用四年多，安全平稳，每年平均节约成本13万元以上。

4 结语

（1）国内类似过滤机系统可有效推广，运行平稳，成本低。（2）设备备件采购方便、快捷，可以直接与厂家进行技术交流，解决问题快速、高效。（3）运行维护经济效益明显，国产化改造后可以节约设备维护成本150万元/3年。（4）彻底解决了原罗茨真空泵一直存在运转噪声大、出口尾气直排、污染环境的问题。（5）彻底解决了滤液返回泵单泵“独生子”的难题，消除了单泵故障影响装置正常生产的风险。