文丘里液体喷射技术在真空系统的工业应用
第38卷第1期2009年2月当代化工Contemporary Chemical Industry No.1Vo1.38，
February ，2009
文丘里液体喷射技术在真空系统的工业应用*
李彬
（中国石油化工股份有限公司塔河分公司，新疆库车842000）
摘要：介绍了以文丘里液体喷射抽真空技术在炼油厂常减压系统的工业运行情况。用一级液
文丘里液体喷射抽真空技术在体喷射取代原来的三级蒸汽喷射。工业装置的运行及标定结果表明，
低于蒸汽喷射抽真空技术能耗的前提下，真空度高于蒸汽喷射抽真空技术。用于喷射的液体采用装置自产的减一线油，运行结果表明，用于炼厂常减压装置的文丘里液体喷射系统流程设计合理，塔顶压力低于蒸汽喷射真空系统，加热炉出口温度、减一线产品质量、减一及减二线的产量等未受到影响。关
键
词：文丘里；液体喷射；真空系统；工业应用
文献标识码：A
文章编号：1671-0460（2009）01-0054-04
中图分类号：TQ 051.21
目前国内炼厂的绝大部分常减压装置普遍
采用蒸汽介质抽真空，需要消耗大量的蒸汽，同时又产生了等量的酸性水，炼厂需要对这些排放
降低成本，物进行清洁处理[1-3]。为了节约蒸汽、
国外越来越多的炼厂选择不需要工作流体的干式真空泵或液环式真空泵，但也存在故障率高、维修费用高等问题[4-5]。
文丘里液体喷射抽真空技术是以液体（可以用工艺流程中的产品）做动力介质，循环液体从喷嘴处高速喷出，在入口产生真空。这种抽真空技术由于节约蒸汽消耗且部产生污染目前越来越受到国内炼厂的青睐，且在很多炼油厂的常减压装置上进行了应用，取得了较满意的结果。本文介绍基于文丘里原理的由HIJET 国际公司开发的以（LJE-HVCS ）喷射器为核心的液体喷射抽真空系统在塔河分公司常减压装置上的应用情况。通过标定，能耗低于蒸汽喷射抽真空技术，且不产生二次污染。在使用效果上达到了同类技术水平。
塔实施的原理流程见图1。
用液体作动力介质（本流程用减一线油）喷嘴处高速喷出，使气体进入抽空器的混合室，并
气液混合物进入在吸入口（减压塔顶）产生真空。
分离器，分离后的使气相（布凝气区加热炉做燃料）。液相经冷却后用泵输循环到喷射器入口。
液体喷射器的设计是以文丘里工作原理为基础，与广泛应用的蒸汽喷射器的原理相类似。二者之间的主要差异在于前者使用蒸汽作为动力介质。后者喷射介质由泵驱动，在一个闭路内循环流动。抽真空过程依靠的是动量的转移，从高速高分散的流体喷射液中传递给真空气体，之后的混合减速使动能传化为势能。循环液可以采用工艺过程中的产品或者中间产品。
在常减压装置中，液体喷射与常规的蒸汽抽真空系统相比，液体喷射抽真空系统有如下优点：①不需要水蒸气，能耗相对降低，使操作成本相对降低；②效率高，操作调整便利，可根据生产
③可提高装置处理能力；④可需要调整真空度；
以达到高压缩比，排放压力最高可达2.5MPa ；
⑤不需要大面积的冷凝器，节约能源，安装简便；⑥无酸性水排放，减少了环境污染。
1工作原理及特点
文丘里液体喷射抽真空系统在炼油厂减压
*收稿日期：2009-01-13
作者简介：李彬（1980—），男，陕西城固人，2008年毕业于北京化工大学（成人）化工工艺专业，长期从事工艺技术管理工作，己发表
论文3篇。电话：0997-7979438，E-mail ：[email protected]。
2009年2月李彬：文丘里液体喷射技术在真空系统的工业应用55
图1
Fig.1
液体喷射抽真空技术工业应用原理流程图
Process Flow Diagram of Liquid Ejection for Vacuum System
2工业运行及标定
求的真空度，稳定的打开喷射器与系统的连接阀，全系统在6h 内投入了连续稳定运转。按工
业试验进度要求，分别进行了常压进料60t/h和75t/h2个加工负荷的标定。2.1
工业装置设计基础数据及实际运行情况表1为设计基础数据，表2为实际操作参数，表3为作为液体喷射介质的减一线油的情况，表4为塔顶部凝气的组成。
HIJET 国际公司的液体喷射抽空器技术在
塔河分公司50×104t/a常减压装置实施。该项目在原蒸汽系统抽真空的基础上增加了1套100×104t/a的液体抽真空系统。喷射介质采用常减压装置自产的减一线油作为喷射介质改造后的抽空系统一次开车成功。循环泵启动后，在喷射器入口压力3.5MPa 时，喷射器即达到了要
表1
Table 1
减压进料
（/t ·h -1）120
塔顶压力
/kPa4.33
减顶系统设计基础数据
Basic Design Parameters for Vacuum Tower Top
塔顶不凝气（/kg ·h -1）
200
塔顶空气
（/kg ·h -1）50
不凝油气
（/kg ·h -1）400
分离器温度
/℃40～45
塔顶蒸汽（/kg ·h -1）500
表2
Table 2
处理量
（/t ·h -1）6075
塔顶压力
/kPa2.672.53
减压塔实际操作数据
Operating Conditions of Vacuum Tower
塔中部真空度
/kPa
-80-80
塔顶温度/℃9195
喷射器入口
/MPa
3.63.7
分离器顶压力
/kPa
31.435.9
塔顶真空度
/kPa
-88-88
表3
Table 3
项目出系统减一线进系统减一线
密度869879.8
用于液体喷射的减一线油性质
Properties of the first vacuum side stream distillate for Liquid Ejection
HK 186264
10%250289
30%293313
50%319330
70%343.5350.5
90%366.5370.5
KK 384386.5
365℃89.186.5
56当表4
Table 4
组成
H 212.93n C 4=，0.2
代化工第38卷第1期
减压塔顶不凝气组成
Composition of Non-condensable Gas from Vacuum Tower Top
C 10
C 205.1＞C 50，0.35
C 2=，0.58O 2，0.24
C 30，1.28N 2，1.23
C 3=，0.47H 2S 5.25
i C 400.07CO 19.45
n C 40，0.29CO 20.17
体积分数，%组成体积分数，%
52.18
i+n
C 50，
0.21
由表1—表4的数据可见，塔顶真空度等设计参数都达到了设计值，减一线油的性质及塔顶
表5Table 5
抽真空方式文丘里喷射蒸汽
处理量
（/t ·h -1）7070
不凝气组成都没有发生较明显的变化。由表5的数据可以分析收率和操作温度都没有明显的改变。
文丘里喷射抽真空与蒸汽抽真空数据对比Comparison of Venturi and Steam Vacuum Ejector
减压炉出口
温度/℃
360360
减压塔顶真空度/kPa
8886
减一线抽出温度/℃
164161
减二线收
%率，3.23.1
减二线
温度/℃267265
2.2
能耗分析
液体抽真空系统：经实际测试，液体抽真空循环泵实际耗能527kW ·h ，即2.284kg EO/t蒸汽抽真空系统：用汽消耗量3.8kg EO/t。
从能耗上看，使用液体抽真空比使用蒸汽抽真空系统能耗可下降1.516kg EO/t。2.3操作费用分析
计算基准：每吨蒸汽按照80元计算，污水处理费用按8元/t，电价0.49元（/kW ·h ）计算；
蒸汽抽真空系统费用为264元/h（蒸汽的耗量按照50万t/a进行核算）；文丘里液体喷射抽真空费用为258.23元/h（抽真空系统中电的负荷按照100万t/a进行核算）；
即使参比前提不一致，文丘里液体喷射费用仍然低于蒸汽喷射系统。如果按50万t/a设计，则电耗会更低。
抽真空系统由于不使用蒸汽而降低了蒸汽消耗，并且无废水排出，提供了解决炼厂常减压蒸馏装置能耗和环保问题的新途径；
）工业应用结果表明，用于炼厂常减压装（2
置的文丘里液体喷射系统流程设计合理，塔顶压力低于蒸汽喷射真空系统，加热炉出口温度、减一线产品质量、减一及减二线的产量等未受到影响；
（3）通过工业装置标定，文丘里液体喷射抽真空系统的能耗低于蒸汽喷射抽真空系统。
参考文献
[1][2][3][4][5]
王辰涯．常减压蒸馏装置轻烃回收系统工艺流程设计[J]．炼油技术与工程，2003（08）：10-13．
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李凭力，李秀芝，白跃华，等．常减压蒸馏装置的减压深拔[J]．化工进展，2003（12）：1290-1295．王
红，李成相，刘轶瑶．蒸馏减压抽真空系统技术改造[J]．内蒙古石油化工，2006（03）：140-141．
杨伯极．试论减压蒸馏的深拔[J]．炼油技术与工程，1996（02）：10-14．
3结论
（1）应用于炼厂常减压装置的文丘里液体
（下转第60页）
60当代化工第38卷第1期
投资25.8万元。其中：材料费16万元；土建、工艺合计4万元；其它费用5.8万元。4.2
经济效益
2008年5月7日投用，截止9月1日8：00
注：此效益没有考虑减少的排水费和污水排
放费这两块效益。4.3
社会效益
抚顺石化公司石油一厂污水处理回用的投用，取得了可观的经济效益，同时，也实现了水的
而且每良性循环。不仅解决水资源短缺的问题，年将减少污水排放28万（t 估计），减轻对河流的
污染。
污水回用量：181894t ，累积运行2403h ，使用杀菌灭藻药剂2.5（t 药剂平均质量分数18.07×10-6）。为工厂节约新鲜水181894t ，不仅降低新鲜水耗，而且降低成本29.5867万元。目前投资回报率达到104%。实现当年投资，当年收回投资并见效益。
经济效益计算：
以新鲜水单价：2.13元/t，电单价：0.50元/（kW ·h ），杀菌灭藻；药剂单价：1.5万元/t计算。
净降成本=节水降成本-节水电耗上升成本-药剂费=新鲜水单价×污水回用量/10000-电单价×泵功率×运行时间/10000-药剂单价×药剂量=2.13×181894/10000-0.5×45×2403/10000-1.5×2.5=38.7434-5.4067-3.75=29.5867（万元）。
5结语
抚顺石化公司石油一厂污水处理回用运行
平稳，水质完全满足循环水补水和消防系统补水，实现水资源的良性循环使用。经济效益和社会效益巨大。
参考文献
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安鼎年，张俊贞．污水回用技术国内外现状及发展远景[J]．中国环保产业，2003（3）：22-24．
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Treatment and Recycling of Effluents in Sewage Treatment Plant
GAO Jian ，LIU Wen-ying ，CHEN Xi ，DENG Zhun-an
（PetroChina Fushun Petrochemical Company No.1Refinery ，Liaoning Fushun 113001，China ）
Abstract ：Treatment and recycling of effluents in fushun petrochemical Company No.1refinery were introduced in this paper ．The problems in recycling of sewage water were solved ．The notable economic benefits and social ben-efits were achieved ．
Key words ：effluent ；recycling ；Benefit （上接第56页）
Industrial Application of Venturi Liquid Ejection
Technology in Vacuum System
LI Bin
（Tahe Company ，SINOPEC ，XinJiang Kuche 842000，China ）
Abstract ：The industrial application of Venturi liquid ejection technology in vacuum system of the atmospheric and vacuum distillation unit in SINOPEC Tahe Company was introduced in this paper ．The comparison between the liq-uid ejection and steam ejection applied widely in domestic refineries was carried out ．Unit operation and calibration showed that better vacuum can be obtained with lower energy consumption by Venturi technology which used the first vacuum side stream distillate as ejection liquid ．The operation result exhibited that the design of Venturi liquid ejection technology used in refinery is reasonable ，column-top pressure is lower than that of steam ejection technolo-gy ，outlet temperature of heating furnace ，product quality of the first vacuum side stream distillate ，output of the first and second vacuum side stream distillate were not affected ．
Key words ：Venturi ；Liquid ejection ；Vacuum system ；Industrial application