Одним из технологических процессов переработки нефти является процесс производства масел и парафинов. Технология производства масел сложная, многоэтапная, и одной из важнейших составляющих этого процесса является очистки сырья различными способами. Основные из них следующие:
- экстракционная (селективными растворителями), гидрогенизационная (гидрокрекинг, гидроизомеризация), адсорбционная, сернокислотная;
- депарафинизация очищенного сырья с использованием растворителей или катализаторов;
- доочистка депарафинизированных масел – контактная (отбеливающей землей) или гидрогенизация.
Нефть и газ – это основные источники энергии в современном мире. На топливах и смазочных материалах, получаемых из них, работают двигатели практически всех видов транспорта, все ТЭС и ТЭЦ.
В ходе переработки остаточного сырья посредством селективной или гидрогенизационной очистки осуществляется его деасфальтизация сжиженным пропаном – в одну или две ступени. На некоторых НПЗ для этих целей применяется процесс «дуосол-очистки» – парным растворителем, сочетающим функции деасфальтизации и селективной очистки.
В странах СНГ только на двух заводах остались действующие установки «Дуосол»: в ООО «Кременчугский НПЗ» (ПАО «УКРТАТНАФТА») и в ООО «ЛУКОЙЛ–Волгограднефтепереработка» (ООО «ЛУКОЙЛ-ВНП»). В этих установках для деасфальтизации сырья применяется сжиженный пропан 95-96-процентной очистки с температурой 45 °С и плотностью 460 кг/м3. В процессе деасфальтизации сырья сжиженный пропан специальными насосами подается из конденсационной ёмкости в нижнюю часть колонны. В обоих НПЗ установки «Дуосол» эксплуатируются с 60-х годов ХХ века. В качестве «пропановых» насосов в них применялись центробежные двухопорные двухкорпусные насосы Н 360-500сг и Н 500-500сг производства 50-х годов ХХ века Ленинградского металлического завода. О степени надежности этого оборудования можно судить по тому, что в установках смонтированы по три насоса – один рабочий и два резервных. Упомянутые насосы давно сняты с серийного производства, к началу ХХI века морально устарели, физически износились, стали проблемными в работе и практически неремонтопригодными. Одной из проблем в их работе является высокое давление упругости паров перекачиваемого сжиженного пропана, значение которого находится в пределах 16,4-16,6 кгс/см2. Для обеспечения безкавитационной работы насоса в этом случае необходимо обеспечивать давление на его входе не менее 18 кгс/см2. Для герметизации вала насоса при таком входном давлении предусмотрена система запирания двойных торцовых уплотнений буферной жидкостью – индустриальным маслом. Винтовые насосы этой системы должны создавать давление масла в пределах 19,5-20,0 кгс/см2. Эта громоздкая и проблемная установка для запирания концевых уплотнений вала устаревшей конструкции, требующая огромных количеств масла и охлаждающей воды, не могла обеспечивать надежную работу насосного агрегата. На заре отечественной нефтепереработки наработка на отказ «пропановых» насосов была установлена в 100 суток, после чего насосы можно было остановить для ревизии и возможного ремонта. В современных условиях требуется двух-трехлетний безремонтный цикл работы установок и всего комплектующего их оборудования. Существующее насосное оборудование не обеспечивало данное требование.
В 2002 г. в Кременчугском НПЗ насосы типа Н 360-500сг были заменены на импортные насосной компании «SULZER» (Швейцария). Следует отметить, что с конца 60-х годов ХХ века в бывшем СССР насосы для сжиженных углеводородных газов (СУГ) такой мощности не производились. В 2006 г. для условий установки «Дуосол-22» ООО «ЛУКОЙЛ-ВНП» в ООО «Сумский машиностроительный завод» (ООО «СМЗ», Украина) был создан и поставлен на монтаж насосный агрегат АНМсг 450-500. Насосы типа НМсг и насосные агрегаты типа АНМсг относятся к новому поколению нефтяных насосов, разработанных в ООО «СМЗ» по предложению Ассоциации нефтепереработчиков и нефтехимиков (г. Москва). Номенклатура вновь созданных нефтяных насосов разработана с учетом обеспечения требований нормативных документов РФ по нефтепереработке и международного стандарта ISO 13709:2003/API 610. Вся продукция ООО «СМЗ» для нефтеперерабатывающих производств сертифицирована швейцарской компанией «SGS» на соответствие стандартов API.
Разработка насосов типа НМсг выполнялась на базе многолетних наработок сумских насосостроителей в создании насосов повышенной надежности для тепловой и атомной энергетики; трубопроводного транспорта аммиака, нефти и нефтепродуктов; химических и других постоянно действующих опасных производств. Конструктивная схема насоса НМсг 450-500 – традиционно двухопорная, двухкорпусная с выемным внутренним корпусом секционного типа, однопоточная, многоступенчатая с усовершенствованной разгрузкой осевой силы. Опоры ротора – выносные самоустанавливающиеся подшипники качения SKF с картерной смазкой и без охлаждения. Минимизировано количество уплотняемых стыков, разделяющих внутреннюю полость насоса и атмосферу. Концевые уплотнения вала – механические торцовые сильфонные двойные типа «Тандем» с современными уплотнительными комплексами производства ЗАО «ТРЭМ-инжиниринг» (г. Москва). Соединительная муфта – упругая пластинчатая типа МУП производства ООО «Насостехкомплект» (г. Сумы). Материалы корпусных деталей – поковки из конструкционных углеродистых сталей с коррозионно-стойкими наплавками всех посадочных и уплотняемых поверхностей, деталей проточной части – отливки и поковки из хромистых сталей типа 20Х13.
Рис. 1 Перед отправкой Заказчику
Рис.2 В установке «Дуосол-22»: на переднем плане – Н 360-500сг, на заднем плане
Насос в сборе с трубной обвязкой в пределах насоса агрегатируется на общей раме с приводным электродвигателем взрывозащищенного исполнения мощностью 400 кВт. На рис. 1, 2 показан насосный агрегат АНМсг 450-500 перед отгрузкой на объект и в установке. Насосный агрегат АНМсг 450-500 зав. № 1 смонтирован в установке «Дуосол-22» на месте демонтированного Н 360-500сг, и в июле 2007 г. введен в промышленную эксплуатацию. Все параметры работы соответствовали паспортным. Температура подшипников, не имеющих охлаждения, не превышала 65 °С при температуре окружающей среды 38 °С. Надёжная безостановочная многомесячная работа насосного агрегата зав. № 1 подтвердила справедливость всех инженерно-технических решений, заложенных в конструкцию насоса при его разработке. В апреле 2010 г. в этой же установке был введен промышленную эксплуатацию насосный агрегат АНМсг 450-500 зав. № 2 взамен демонтированного насоса Н 500-500сг. На сегодняшний день межремонтные пробеги насосных агрегатов достигли 4-х лет. Третий практически несколько лет не работающий насос Н 500-500сг демонтирован за ненадобностью. Проведенные замены насосов позволили обеспечить параметры, требуемые по технологическому режиму установки, повысили надежность работы всего оборудования и значительно снизили эксплуатационные затраты. На рис. 3 – насосный агрегат АНМсг 450-500 зав. № 2 после реконструкции установки.
Рис. 3 С механиками цеха и установки через два года работы
Рис. 4 После реконструкции установки «Дуосол-22»
Соответствие паспортным всех параметров работы, температурных и вибродинамических характеристик за весь период эксплуатации позволяет уверенно рекомендовать насосы типа НМсг как для замены физически изношенных машин, так и для оснащения ими вновь строящихся установок.
