美國Tuthill泰悉爾真空泵機組在化工領(lǐng)域中的成功應(yīng)用
Abstract: In this article, we introduce the application of TUTHILL vacuum booster /dry vacuum pump package and vacuum booster/liquid ring vacuum pump package used in chemical process such as PTMEG, ABS and PS. The successful installation references show that TUTHILL vacuum pump packages have great advantage in the construction, vacuum system design and life cycle cost.Key Words: ABS PTMEG PS High Vacuum Dry Vacuum Pump Liquid Ring Vacuum Pump Vacuum Booster Vacuum Package System Energy Saving
摘要: 本文引見了美國泰悉爾集團(tuán)的 羅茨真空泵+干式真空泵/液環(huán)真空泵在PTMEG、ABS和PS等化工項目中的勝利應(yīng)用及其在構(gòu)造、真空系統(tǒng)設(shè)計和終身壽命本錢方面的優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞: ABS PTMEG PS 高真空干式真空泵 液環(huán)真空泵 羅茨真空泵 真空機組
一、羅茨真空泵＋干式真空泵機組在PTMEG中的應(yīng)用
四氫呋喃均聚醚，是一種伯羥端基的線形聚醚二醇，屬低分子聚合物（簡稱PTMEG），常溫下為白色、蠟狀的固體，凝結(jié)后為透明、無色液體，系由四氫呋喃（THF）經(jīng)陽離子開環(huán)聚合而制成。PTMEG主要用于消費聚氨酯彈性體、氨綸和酯醚共聚彈性體。2005年，中國市場PTMEG的需求量到達(dá)34000t左右。但是，PTMEG的消費工藝復(fù)雜，消費設(shè)備對產(chǎn)質(zhì)量量的影響很大。近幾年來，中國化工企業(yè)加大了對PTMEG項目的建立投入，從而使泰悉爾的真空泵機組大顯神通，并協(xié)助這些企業(yè)獲得了勝利。泰悉爾干式真空泵的特殊構(gòu)造設(shè)計完整滿足了PTMEG項目的需求，因而，在中國的化工項目上有寬廣的市場。泰悉爾干式真空泵為第三代真空泵，采用短流道設(shè)計，氣體能夠快速排出。真空泵和羅茨泵都帶有Ni涂層(20μm)+Teflon涂層，可完整滿足PTMEG的工藝請求。在干式真空泵的密封設(shè)計中，泰悉爾采用波紋管機械密封+三聯(lián)唇型密封，羅茨泵采用迷宮密封+機械密封，并采用Kalrez? 作為O形圈資料，完成了零走漏，減少了維護(hù)維修的環(huán)節(jié)。2004年，某著名化工集團(tuán)PTMEG安裝一次試車勝利。依據(jù)剖析化驗獲得的數(shù)據(jù)，PTMEG產(chǎn)品質(zhì)量到達(dá)了世界先進(jìn)程度。在該項目中，泰悉爾公司以其在PTMEG工藝中的良好業(yè)績、有競爭力的價錢、正確的選型和快速的客戶響應(yīng)勝利中標(biāo)，共提供了11套干式真空泵機組及6套羅茨真空泵。 2005年4月，泰悉爾又勝利取得4套羅茨真空泵＋干式真空泵機組訂單，產(chǎn)品將應(yīng)用于中國石油（CNPC）PTMEG項目中，用于CNPC的羅茨泵+螺桿干式真空泵機組如圖1所示。
圖1 用于CNPC的羅茨泵+螺桿干式真空泵
螺桿干式真空泵較其他干式真空泵有明顯的優(yōu)點，比方氣體通路短，氣體能夠快速排出，可減少冷凝物和微小顆粒堆積的可能；該泵采用單級直通路設(shè)計，對流程氣體攪動少，振動小，噪聲低；另外，這種泵構(gòu)造簡單，零部件少，維修便當(dāng)，這也是企業(yè)的首選條件�？傊�，泰悉爾的干式真空泵是針對化工、醫(yī)藥行業(yè)度身設(shè)計的, 單泵抽速高達(dá)2700 m3/h，到達(dá)需求的真空度時間短；并且合適于處置大量的濕汽，大夾帶液體量可高達(dá)1.1m3/h。
二、羅茨真空泵＋液環(huán)真空泵機組在ABS和PS中的應(yīng)用
ABS樹脂是一種介于通用塑料和高性能工程塑料之間的熱塑性工程塑料，被普遍應(yīng)用于家用電器、IT行業(yè)、建材、汽車工業(yè)等范疇。目前，ABS產(chǎn)量在世界上僅次于聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯，居第五位。ABS項目可采用美國DOW化學(xué)公司的連續(xù)本體法工藝和傳統(tǒng)乳液法工藝。這種連續(xù)本體法與傳統(tǒng)乳液法工藝相比，具有消費流程短，占地小，投資低，污染少的特性，有很強的經(jīng)濟性。
聚苯乙烯（PS）是世界上五大通用性熱塑性合成樹脂之一。由于具有良好的機械性能、透明性和耐水、耐化學(xué)性能??特別是具有優(yōu)良的電絕緣性能和低吸濕，易成型加工等特性，普遍應(yīng)用于家用電器、電子電器、包裝、建筑和日用消費品等范疇。中國通常采用ATOFINA公司的工藝包，泰悉爾公司則是該工藝包中的定型配套產(chǎn)品，在汕頭海洋、ATOFINA三水、湛江新中美等公司的PS項目中都采用了泰悉爾公司的真空系統(tǒng)。
在ABS項目和PS項目中，都需求運用羅茨真空泵+液環(huán)真空泵。ABS項目處置的介質(zhì)為空氣+氮氣+苯乙烯+丙烯腈+乙苯。PS項目中處置的介質(zhì)為空氣+苯乙烯+乙苯。由于丙烯腈的劇毒性和依據(jù)國度對苯乙烯及苯乙烯走漏量的環(huán)保請求，泰悉爾公司給用戶引薦液環(huán)真空泵配置雙端面機械密封并采用API53沖洗（見圖2）。
圖2
液環(huán)真空泵配置雙端面機械密封（API53沖洗方式）為了降低用戶的終身壽命本錢，泰悉爾公司提供BlowerXpert軟件停止系統(tǒng)優(yōu)化，引薦用戶采用兩級羅茨真空泵+液環(huán)真空泵的真空系統(tǒng)優(yōu)化計劃，而不是一級羅茨真空泵+液環(huán)真空泵的計劃。
現(xiàn)以某著名化工集團(tuán)ABS項目需求的羅茨液環(huán)真空機組,操作40000h為例，將一臺羅茨泵(MD5518) +
一臺單端面雙級液環(huán)泵的技術(shù)計劃的總體運轉(zhuǎn)本錢與兩臺羅茨泵帶級間冷卻器（MD5518/冷卻器/MD4009）+
一臺雙端面雙級液環(huán)泵的總體運轉(zhuǎn)本錢作一比擬，如表1所示。表 1 兩種計劃的總體運轉(zhuǎn)本錢比擬 泵的型號
一臺羅茨泵(MD5518)+一臺單端面雙級液環(huán)泵液環(huán)真空泵系統(tǒng) (泵頭進(jìn)口,機組中國組裝)
兩臺羅茨泵帶級間冷卻器(MD5518/冷卻器/MD4009）+ 一臺雙端面雙級液環(huán)泵（KLRC200）液環(huán)真空泵系統(tǒng)（機組美國全進(jìn)口）
初始采購本錢/萬元 50 64
功率及電力本錢/萬元（0.6 元 / kW? h） 90 （7.5+30=37.5kW） 57.6 (7.5+5.5+11= 24 kW)
液環(huán)泵冷凍水本錢/萬元（2.8元 / m3） 127.68（11.4 m3/h） 56（5.0m3/h）
維修本錢 / 萬元 18 6.225
總本錢 / 萬元 285.68 183.825
由此表能夠得出結(jié)論：每工作40000h，每套泰悉爾引薦的技術(shù)計劃可節(jié)約錢101.855萬元；兩套羅茨液環(huán)機組能夠節(jié)約錢203.71萬元。
冷凍水價錢取決于用戶，通常應(yīng)該高于2.8元/m3, 冷凍水本錢越高，優(yōu)化設(shè)計引薦的技術(shù)計劃節(jié)約的本錢越高。
三、總結(jié)
（1）依據(jù)客戶詳細(xì)的工藝請求，泰悉爾經(jīng)歷豐厚的工程師會向客戶引薦采用羅茨真空泵＋干式真空泵機組或是羅茨真空泵+液環(huán)真空泵機組。
（2）干式真空泵是將來真空技術(shù)的開展方向，高效節(jié)能而且不會污染環(huán)境。21世紀(jì)與高真空相聯(lián)絡(luò)的大多數(shù)真空泵都將是干式真空泵。
（3）新一代高效節(jié)能的KINNEY干式螺桿真空泵勝利地推進(jìn)了化工、醫(yī)藥等范疇內(nèi)的真空技術(shù)規(guī)范的更新。
（4）作為美國獨一的羅茨泵、液環(huán)泵、干泵、滑閥泵制造商，泰悉爾的羅茨泵+液環(huán)泵/ 干泵 /滑閥泵等前級泵的真空機組為用戶提供了一站式購物形式，可提供全方位的真空系統(tǒng)處理計劃。
相關(guān)鏈接： 美國泰悉爾集團(tuán)旗下的泰悉爾真空風(fēng)機系統(tǒng)（Tuthill Vacuum & Blower Systems）由美國凱尼真空公司(Kinney)和MD Pneumatics兼并而成。Kinney公司創(chuàng)立于1908年，是美國歷史長久的從事真空設(shè)備的專業(yè)制造公司和全球真空技術(shù)的市場指導(dǎo)者，其創(chuàng)造的滑閥真空泵被全球用戶簡稱為Kinney 泵，Kinney公司針對化工醫(yī)藥行業(yè)開發(fā)的干式真空泵的每一次技術(shù)改造都在更新著這些行業(yè)真空泵的規(guī)范，相對單級液環(huán)真空泵，能夠到達(dá)更高真空度的雙級液環(huán)真空泵的技術(shù)程度也居于國際絕對搶先程度。MD Pneumatics是全球著名的羅茨真空泵微風(fēng)機的制造商，能夠提供包括鑄鐵、不銹鋼、鑄鋁、鑄銅、哈氏合金等多種不同的資料配置、并且能夠提供Ni、Cr涂層以及Kalrez?, PTFE, Viton 等多種不同的密封資料和墊片, 用于處置氫氣、氧氣等易燃易爆介質(zhì)，特別合適于化工、石油化工等行業(yè)的應(yīng)用，產(chǎn)品執(zhí)全球風(fēng)機行業(yè)牛耳近百年。
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