[发明专利]气液混输旋转动力泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种泵类产品，具体地说是涉及一种用于输送高温、高入口压力介质的旋转 动力泵。

背景技术

由于环保法规日益严格，柴油的含硫量标准在逐年修订，发展和使用超低硫甚至无硫柴 油是当今世界范围内清洁燃料发展的趋势。世界燃料委员会颁布的车用清洁柴油规范中对硫 含量要求更严，同时对柴油密度、干点、芳烃及多环芳烃都有限制。我国国家III级标准规定 的车用柴油的硫含量限制在150μg/g以下。2009年欧盟法规将车用柴油的硫含量限制在10μg/g 以下。美国在2006年限制车用柴油的硫含量在15μg/g以下。

以前，采用传统的加氢脱硫催化剂通过增加反应苛刻度(提高反应温度、降低反应空速 等)，也可以实现柴油的深度脱硫甚至超深度脱硫。但反应温度的上升会导致柴油产品颜色的 变差和催化剂寿命的缩短；而降低反应空速则意味着柴油脱硫处理量的减少。而对于现有在 用的加氢脱硫装置而言，其设计压力已固定，则只能通过采用更高脱硫活性的催化剂进行深 度脱硫。

与之相比，采用柴油液相循环加氢反应新技术、新工艺，能在投资和操作费用较低的条 件下生产硫含量更低的柴油。本技术的实质是在主催化剂与氢气接触前，使加氢反应所需的 氢气溶解在柴油液相中。对大多数原料而言，反应所需氢气量远比在反应器条件下溶解于液 相中的氢气量多，因此需要使加氢产品循环，以提供额外所需的溶解氢气。近期开发的柴油 循环加氢技术是一项清洁柴油生产的新技术，其主要特点是：反应部分不再需要设置氢气循 环系统；依靠液相柴油大量循环时携带进反应系统的溶解氢，来提供新鲜原料进行加氢反应 所需要的氢气；反应器则采用与滴流床反应器相近的结构或多级中间错流气提反应器；由于 循环油的比热容大，从而大大降低反应器的温升，提高催化剂的利用效率，并可降低裂化等 副反应。

柴油液相循环需要循环油泵来实现，即液相加氢反应产物(循环油、氢气、硫化氢)大 部分由反应器出口经循环油泵升压后，送至混合器入口做为循环油/气使用。由于循环柴油不 但温度高、压力高，而且富含溶解氢气、硫化氢等(10～20％)，因此，循环油泵及其密封是 该技术的关键设备和技术。循环加氢油泵的输送介质来自于加氢反应器出口，输送介质的压 力高(～8MPa)，温度高(360～400℃)，含气量大(10～20％)，工作条件非常苛刻，故普 通的旋转动力泵及其机械密封是满足不了使用要求的。

通常情况下，旋转动力泵(即普通叶片式离心泵)在输送气液两相流时，会出现气液相 态分离，严重时会形成段塞流，造成机组剧烈振动。叶片式离心泵在输送含气量＞10％的气 液两相介质时就不能工作了。目前，国产旋转动力泵的机械密封如果要求同时适应高温、高 压并兼有耐磨损、耐腐蚀的要求，并具备一年以上的使用寿命周期的也没有先例，技术难度 很大，系统很复杂。如果要应用推广液相循环加氢新技术，首先要选到适应的泵类产品。故 自行开发该类新型实用泵类产品非常必要，否则只能选用价格非常昂贵的进口泵类产品。

发明内容

本发明提供一种能够输送高温、高入口压力的气体液体两相的气液混输旋转动力泵，并 在柴油液相循环加氢新工艺技术中得以成功应用。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：一种气液混输旋转动力泵，包括泵体、泵盖、 转子、滚动轴承、机械密封装置和离心式叶轮，在所述的转子上、并在泵体内及离心式叶轮 的上游处装有相互靠近的轴流式叶轮与轴流式整流器，所述的机械密封装置为平衡型双端面 式机械密封装置。

所述的平衡型双端面式机械密封装置由装在转子上的轴套、内侧机械密封机构与外侧机 械密封机构组成；所述的内侧机械密封机构包括装在泵盖上的内压盖，在该内压盖内装有与 轴套相连的内动环和与内压盖相连的内静环，内动环与内静环又相互贴合；所述的外侧机械 密封机构包括装在泵盖上的外压盖，在该外压盖内装有与轴套相连的外动环和与外压盖相连 的外静环，外动环与外静环又相互贴合，在外动环上装有泵送环，外压盖又与内压盖相连。