美国Tuthill泰悉尔真空泵机组在化工领域中的成功应用

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: 本文引见了美国泰悉尔集团的 罗茨真空泵+干式真空泵/液环真空泵在PTMEG、ABS和PS等化工项目中的胜利应用及其在构造、真空系统设计和终身寿命本钱方面的优势。

关键词: ABS PTMEG PS 高真空干式真空泵 液环真空泵 罗茨真空泵 真空机组

一、罗茨真空泵＋干式真空泵机组在PTMEG中的应用

四氢呋喃均聚醚，是一种伯羟端基的线形聚醚二醇，属低分子聚合物（简称PTMEG），常温下为白色、蜡状的固体，凝结后为透明、无色液体，系由四氢呋喃（THF）经阳离子开环聚合而制成。PTMEG主要用于消费聚氨酯弹性体、氨纶和酯醚共聚弹性体。2005年，中国市场PTMEG的需求量到达34000t左右。但是，PTMEG的消费工艺复杂，消费设备对产质量量的影响很大。近几年来，中国化工企业加大了对PTMEG项目的建立投入，从而使泰悉尔的真空泵机组大显神通，并协助这些企业获得了胜利。泰悉尔干式真空泵的特殊构造设计完整满足了PTMEG项目的需求，因而，在中国的化工项目上有宽广的市场。泰悉尔干式真空泵为第三代真空泵，采用短流道设计，气体能够快速排出。真空泵和罗茨泵都带有Ni涂层(20μm)+Teflon涂层，可完整满足PTMEG的工艺请求。在干式真空泵的密封设计中，泰悉尔采用波纹管机械密封+三联唇型密封，罗茨泵采用迷宫密封+机械密封，并采用Kalrez? 作为O形圈资料，完成了零走漏，减少了维护维修的环节。2004年，某著名化工集团PTMEG安装一次试车胜利。依据剖析化验获得的数据，PTMEG产品质量到达了世界先进程度。在该项目中，泰悉尔公司以其在PTMEG工艺中的良好业绩、有竞争力的价钱、正确的选型和快速的客户响应胜利中标，共提供了11套干式真空泵机组及6套罗茨真空泵。 2005年4月，泰悉尔又胜利取得4套罗茨真空泵＋干式真空泵机组订单，产品将应用于中国石油（CNPC）PTMEG项目中，用于CNPC的罗茨泵+螺杆干式真空泵机组如图1所示。

图1 用于CNPC的罗茨泵+螺杆干式真空泵
螺杆干式真空泵较其他干式真空泵有明显的优点，比方气体通路短，气体能够快速排出，可减少冷凝物和微小颗粒堆积的可能；该泵采用单级直通路设计，对流程气体搅动少，振动小，噪声低；另外，这种泵构造简单，零部件少，维修便当，这也是企业的首选条件。总之，泰悉尔的干式真空泵是针对化工、医药行业度身设计的, 单泵抽速高达2700 m3/h，到达需求的真空度时间短；并且合适于处置大量的湿汽，大夹带液体量可高达1.1m3/h。

二、罗茨真空泵＋液环真空泵机组在ABS和PS中的应用

ABS树脂是一种介于通用塑料和高性能工程塑料之间的热塑性工程塑料，被普遍应用于家用电器、IT行业、建材、汽车工业等范畴。目前，ABS产量在世界上仅次于聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯，居第五位。ABS项目可采用美国DOW化学公司的连续本体法工艺和传统乳液法工艺。这种连续本体法与传统乳液法工艺相比，具有消费流程短，占地小，投资低，污染少的特性，有很强的经济性。


聚苯乙烯（PS）是世界上五大通用性热塑性合成树脂之一。由于具有良好的机械性能、透明性和耐水、耐化学性能??特别是具有优良的电绝缘性能和低吸湿，易成型加工等特性，普遍应用于家用电器、电子电器、包装、建筑和日用消费品等范畴。中国通常采用ATOFINA公司的工艺包，泰悉尔公司则是该工艺包中的定型配套产品，在汕头海洋、ATOFINA三水、湛江新中美等公司的PS项目中都采用了泰悉尔公司的真空系统。
在ABS项目和PS项目中，都需求运用罗茨真空泵+液环真空泵。ABS项目处置的介质为空气+氮气+苯乙烯+丙烯腈+乙苯。PS项目中处置的介质为空气+苯乙烯+乙苯。由于丙烯腈的剧毒性和依据国度对苯乙烯及苯乙烯走漏量的环保请求，泰悉尔公司给用户引荐液环真空泵配置双端面机械密封并采用API53冲洗（见图2）。

图2
液环真空泵配置双端面机械密封（API53冲洗方式）为了降低用户的终身寿命本钱，泰悉尔公司提供BlowerXpert软件停止系统优化，引荐用户采用两级罗茨真空泵+液环真空泵的真空系统优化计划，而不是一级罗茨真空泵+液环真空泵的计划。
现以某著名化工集团ABS项目需求的罗茨液环真空机组,操作40000h为例，将一台罗茨泵(MD5518) +
一台单端面双级液环泵的技术计划的总体运转本钱与两台罗茨泵带级间冷却器（MD5518/冷却器/MD4009）+
一台双端面双级液环泵的总体运转本钱作一比拟，如表1所示。表 1 两种计划的总体运转本钱比拟 泵的型号
一台罗茨泵(MD5518)+一台单端面双级液环泵液环真空泵系统 (泵头进口,机组中国组装)
两台罗茨泵带级间冷却器(MD5518/冷却器/MD4009）+ 一台双端面双级液环泵（KLRC200）液环真空泵系统（机组美国全进口）
初始采购本钱/万元 50 64
功率及电力本钱/万元（0.6 元 / kW? h） 90 （7.5+30=37.5kW） 57.6 (7.5+5.5+11= 24 kW)
液环泵冷冻水本钱/万元（2.8元 / m3） 127.68（11.4 m3/h） 56（5.0m3/h）
维修本钱 / 万元 18 6.225
总本钱 / 万元 285.68 183.825

由此表能够得出结论：每工作40000h，每套泰悉尔引荐的技术计划可节约钱101.855万元；两套罗茨液环机组能够节约钱203.71万元。
冷冻水价钱取决于用户，通常应该高于2.8元/m3, 冷冻水本钱越高，优化设计引荐的技术计划节约的本钱越高。

三、总结

（1）依据客户详细的工艺请求，泰悉尔经历丰厚的工程师会向客户引荐采用罗茨真空泵＋干式真空泵机组或是罗茨真空泵+液环真空泵机组。

（2）干式真空泵是将来真空技术的开展方向，高效节能而且不会污染环境。21世纪与高真空相联络的大多数真空泵都将是干式真空泵。

（3）新一代高效节能的KINNEY干式螺杆真空泵胜利地推进了化工、医药等范畴内的真空技术规范的更新。

（4）作为美国独一的罗茨泵、液环泵、干泵、滑阀泵制造商，泰悉尔的罗茨泵+液环泵/ 干泵 /滑阀泵等前级泵的真空机组为用户提供了一站式购物形式，可提供全方位的真空系统处理计划。

相关链接： 美国泰悉尔集团旗下的泰悉尔真空风机系统（Tuthill Vacuum & Blower Systems）由美国凯尼真空公司(Kinney)和MD Pneumatics兼并而成。Kinney公司创立于1908年，是美国历史长久的从事真空设备的专业制造公司和全球真空技术的市场指导者，其创造的滑阀真空泵被全球用户简称为Kinney 泵，Kinney公司针对化工医药行业开发的干式真空泵的每一次技术改造都在更新着这些行业真空泵的规范，相对单级液环真空泵，能够到达更高真空度的双级液环真空泵的技术程度也居于国际绝对抢先程度。MD Pneumatics是全球著名的罗茨真空泵微风机的制造商，能够提供包括铸铁、不锈钢、铸铝、铸铜、哈氏合金等多种不同的资料配置、并且能够提供Ni、Cr涂层以及Kalrez?, PTFE, Viton 等多种不同的密封资料和垫片, 用于处置氢气、氧气等易燃易爆介质，特别合适于化工、石油化工等行业的应用，产品执全球风机行业牛耳近百年。