PSA装置二段真空泵优化研究

赵金红

(河南能源化工集团 安化公司，河南 安阳 455133)

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河南能源化工集团安化公司有一套年产20万t煤制乙二醇生产装置，配套有变压吸附装置(PSA)。自2012年系统开车以来，随着生产系统负荷的提高，PSA装置二段真空泵排气温度逐渐升高，真空泵检修频繁，严重影响了乙二醇系统的生产负荷提升。因此对PSA二段真空泵进行优化研究，降低产品气出气温度成为提高乙二醇装置负荷的一个重要课题。

PSA装置为气相变压吸附工艺，由变换工序送过来的原料气含CO、H2、CO2、CH4、N2、Ar等组分，经PSA装置处理后得到纯度为98.5%的CO和纯度为99.5%的H2送往乙二醇生产装置使用。其中，PSA二段使用PU-1吸附剂，通过逆放与抽真空得到一氧化碳产品气。

PSA二段使用往复式真空泵进行减压脱附，其采用独特的V字型结构，有两个对称的气缸，每个缸有6个入口气阀和6个出口气阀；气缸由上缸头、下缸头和中间缸体组成。上缸头高为140 mm，下缸头高为80 mm，缸体高为500 mm，外径1 200 mm，气缸内循环水容积约为0.04 m3。活塞厚度为120 mm，是两个圆合成在一块的。真空泵活塞杆长度为1 155 mm，与活塞的连接形式是6条12mm×120mm的内六方螺栓进行连接，然后由开口销锁紧，防止螺母退丝。各个气缸上有6个入口气阀和6个出口气阀，气阀为环状式阀片气阀。

在实际生产过程中，随着生产负荷提升，真空泵排气温度远远超出工艺控制指标。当环境温度为5～20 ℃时，PSA二段排气温度为155～175 ℃；当环境温度在20～35 ℃时，二段排气温度达175～195 ℃(工艺控制指标为≤150 ℃)。由于二段真空泵出口温度升高，造成真空泵打气量降低，严重影响了气量的生产，每组吸附塔需要同时开满3台真空泵才能满足生产需要。……