陈慧聪
（兖矿鲁南化工有限公司，山东 滕州277527）
［摘 要］己内酰胺生产系统中涉及的化工原料多为强腐蚀性、有毒有害、易燃易爆的介质，运行中对无泄漏的要求高于一般化工产品，无泄漏泵（主要包括磁力泵和屏蔽泵）的选型尤为关键。结合兖矿鲁南化工有限公司拟建300 kt/a己内酰胺装置工艺流程的特点，简介磁力泵和屏蔽泵的工作原理，对比分析磁力泵和屏蔽泵之结构参数、性能参数、采购成本、运行维护和故障处理等方面的优缺点，总结国内部分己内酰胺及类似产品生产装置内无泄漏泵的选型情况，并对己内酰胺装置之氨肟化系统和己内酰胺精制系统的无泄漏泵选型提出建议。
［关键词］己内酰胺装置；无泄漏泵；磁力泵；屏蔽泵；工作原理；结构参数；性能参数；选型建议
［中图分类号］TH311 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2020）04-0047-03
0 引 言
己内酰胺全称ε-己内酰胺（英文名称Caprolactam，缩写CPL），是重要的中间体和化工原料。目前，工业上主流的己内酰胺生产路线为苯部分加氢生产环己烯、环己烯水合生产环己醇、环己醇脱氢生产环己酮，环己酮氨肟化生产环己酮肟、环己酮肟经贝克曼液相重排及中和结晶生产己内酰胺。生产中涉及的主要化工原料有苯、甲苯、液氨、叔丁醇、氢气、双氧水、环己烷、环己酮、环己酮肟、发烟硫酸、硝酸等，这些介质之特性多为强腐蚀性、有毒有害、易燃易爆，对生产系统的无泄漏要求高于一般化工产品，因而工艺过程中应采用无泄漏泵输送这些介质，以有效减少泄漏、提升装置的安全等级。
1 国内己内酰胺产业概况
早在上世纪50年代末，我国己内酰胺产业已开始发展，但未形成工业化生产规模。己内酰胺产能在2012—2017年之间迅速增长（见表1），由1 210 kt/a增至3 530 kt/a。
2018年国内己内酰胺总产能达3 840 kt/a，新增产能只有福建天辰耀隆新材料有限公司己内酰胺装置由280 kt/a扩能至350 kt/a和12月底福建永荣控股集团有限公司200 kt/a己内酰胺装置投产，整体增幅不大。预计至2021年新上装置及扩能装置完全投产，国内己内酰胺产能将达到5 000 kt/a以上，届时，早期投产的老旧装置会因系统配置低、运行维护成本高等面临被淘汰，而新上装置在安全环保等方面也将面临更严苛的要求，因此，系统内无泄漏泵的选型若无更好的解决方案，必然会造成其故障率及维护成本居高不下，难以适应新形势的需要。
应用于工业生产的无泄漏泵主要有磁力泵和屏蔽泵，这两种泵既有相似相近之处，又有各自的特点和优势。随着行业的发展和经验的积累，应用于己内酰胺装置的无泄漏泵选型理念也在不断地进步与更新。兖矿鲁南化工有限公司（简称鲁南化工）拟建300 kt/a己内酰胺项目（可利用现有240 kt/a合成氨装置，并配套新建PSA制氢装置及水、电、气、汽等公用工程；总包单位为中国天辰工程有限公司），以下结合系统工艺流程的特点，就己内酰胺装置中无泄漏泵的选型等作相关分析。
2 磁力泵与屏蔽泵的对比
2.1 工作原理
2.1.1 磁力泵
磁力泵主体结构见图1。电机通过联轴器驱动输入轴转动，外磁缸安装在输入轴上，与输入轴一起转动；内磁缸与外磁缸在永磁铁（材质为钐钴或钕铁硼）的磁场作用下同步转动，安装在内磁缸上的转子在内磁缸的驱动下带动叶轮转动，使泵壳内的液体在离心力的作用下离开泵出口，完成电能到机械能再到液体动能和势能的转换。为避免内磁缸和外磁缸因强磁力吸附在一起无法独立转动，两者之间采用能够抵抗介质腐蚀和耐温的非磁性材料制作的隔离罩进行隔离，并把工艺介质密封在泵壳一侧，设计上只存在静密封而没有动密封，达到理论上的“无泄漏”。
更多内容详见《中氮肥》2020年第4期