AYS型大型两级离心油泵的选型应用

王家 于泳波 吕怀生（中国石化洛阳分公司）

1 背景介绍

洛阳分公司常减压装置自2008 年原油加工能力扩建至800×104t/a。近年来，由于加工原油性质不断劣质化及重质化，减压渣油出装置量居高不下。特别是近年来分公司采取高低硫原油切换的顺序加工模式，在高硫原油加工期间，减压渣油出装置量最高时达到了220 t/h，再加上减压渣油作为急冷油的返塔量（平均约30 t/h），减渣泵负荷达到了250 t/h。为提高常压塔、减压塔分馏效果，2017年10月，常减压装置对常压塔、减压塔、减压炉进行检修。但因机泵负荷限制，2017年后，在部分期间加工量高于18 000 t/d 时，仍需增开双塔底泵运行[1-2]。减压塔底流程如图1所示。

图1 减压塔底流程

两台塔底泵同时运行，不仅极大消耗电量；同时，因为塔底泵重要性较高，如其中某台泵出现问题，需大幅降低加工量，给生产带来极大隐患。并且，机泵负荷不够，也成为了今后装置加工量扩建的瓶颈。因此在2019 年装置检修之际，将两台机泵进行了更新。

表1为2017、2019年常减压装置检修前后减压渣油加工数据对比，2019 年加工原油硫含量较2017年有明显提高，且胶质、沥青质含量也有明显提高，符合当前加工原油劣质化趋势。受减压塔减压深拔影响，2019年减压渣油外送量及500 ℃前馏出量都有明显降低，但加工负荷仅为85%。2019年检修改造后，减压塔进一步改造，深拔能力进一步提高，减压渣油收率降低，但加工负荷提高，减压渣油输送量不变。

表1 2017、2019年常减压装置检修前后减压渣油加工数据对比

2 参数对比与性能测试

表2为2019年检修期间更新的减压渣油泵数据对比，在本次更新中将原单级离心泵更换为AYS型大型两级离心油泵。为保障今后装置加工能力扩建至1 000×104t/a，高硫原油加工期间减压渣油收率以23%计，则减压渣油外送及返塔总量约为300 t/h，因而选择该型号机泵[3-5]。

从表2 中还可看出，新泵效率较旧泵高2%，扬程高20 m，但轴功率单台增加约70 kW。通过更新，从表1 中2019 年10 月数据可以看出，在加工量高于19 000 t/d 时，单台塔底泵可以满足加工负荷，并且富有余量。

表2 减压渣油泵新旧对比

对该泵进行测试，新P1021A 泵性能测试部分数据见表3。

表3 新P1021A泵性能测试部分数据

通过表3 数据可以看出，泵流量由119 m3/h 提升至334.3 m3/h，提升215.3 m3/h、轴功率提升105.3 kW、泵效率提升31.1%；由334.3 m3/h提升至576.5 m3/h 时，提升242.2 m3/h、轴功率提升118.9 kW、泵效率仅提升10.8%。表1 中2019 年10月数据可以分析得，更新后减渣泵平均负荷为200 t/h，则机泵该流量下轴功率为315 kW，效率仅为49%。

3 经济效益对比

原常减压装置减压渣油泵性能参数如表4 所示，在实际生产过程中，因装置运行后期，该单泵在输出流量为125 t/h左右时，即需增开双泵运行。

根据表4数据可以看出，按原两台机泵总负荷为250 t/h，每台机泵的流量则约为125 t/h，每台电动机功率查得轴功率为213 kW，机泵效率为39.75%。经过机泵更新后，单台效率提升约10%。

表4 旧P1021A泵性能测试部分数据

新泵每台采购费约60万元。经过改造，只需单台运行便可满足生产要求，电费按0.6元/kWh计，则每年电费可节约225.40 万元。回本期约为0.53 年。但因实验介质的差别，所算经费会有所偏差[6]。

4 结论及认识

因该机泵更新目的为适应1 000×104t/a 加工量高硫原油期间负荷，但现加工量约680×104t/a。同时，现高低硫原油循序加工期间，高硫原油加工期间，减压渣油泵负荷最大可达约250 t/h，为设计负荷的73.5%，通过表3 可以查出，此时泵轴功率为338 kW，泵效率为55.5%；但低硫原油加工期间减压渣油泵负荷最低约为140 t/h，41.2%，查表3 得此时泵轴功率为297.8 kW，泵效率为42.9%，泵效率较低。该情况在加工负荷提高后会有所好转[7-8]。

目前洛阳石化新建渣油加氢装置，为适应生产，计划降低减压塔深拔程度，减压渣油外送量将有所提高，机泵效率也会进一步提高。同时也为洛阳石化今后1 800×104t/a适应性改造做好基础。通过机泵改造及经济核算可以看出，本次改造较为成功、效果显著，有效地解决了原机泵能力不足、存在较大安全隐患、电耗较高等问题。但在较低加工负荷下，机泵的效率较低，需加强对机泵工况的观察[9-10]。