加氢循环氢压缩机

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1、加氢循环氢压缩机前言1、前言在加氢装置中循环氢的作用是保持反应系统氢分压、带走反应热以及控制反应床层温度，从而保证加氢反应的顺利进行。加氢装置的循环氢是靠压缩机来保证在系统中的循环的。因此加氢循环氢压缩机是加氢装置中最关键的动力设备，循环氢压缩机的运行可靠与否关系到加氢装置的正常运行。目前，随着加氢装置规模的不断大型化,循环氢需求也在不断增多，循环氢压缩机大多选择离心式压缩机。离心式压缩机的特点2、离心式压缩机特点如果将往复式压缩机与离心式压缩机相比较，则显示出离心式压缩机有以下特点。2.1离心压缩机的优点（1）流量大—

2、—离心式压缩机是连续运转的，汽缸流通截面的面积较大，叶轮转速很高，故气体流量很大。（2）转速高——由于离心式压缩机转子只做旋转运动，转动惯量较小，运动件与静止件保持一定的间隙，因而转速较高。一般离心式压缩机的转速为5000-20000r/min。离心式压缩机的特点（3）结构紧凑——机组重量和占地面积比同一流量的往复式压缩机小得多。（4）运行可靠——离心式压缩机运转平稳一般可连续一至三年不需停机检修，亦可不用备机。排气均匀稳定，故运转可靠，维修简单，操作费用低。2.2离心式压缩机的缺点（1）单级压力比不高。（2）由于转速高

3、和要求一定的通道截面，故不能适应太小的流量(主要是避免压缩机发生喘振,如图2-1压缩机特性曲线所示)。离心式压缩机的特点图2-1压缩机特性曲线离心式压缩机的特点（3）效率较低，由于离心式压缩机中的气流速度较大等原因，造成能量损失较大，故效率比往复式压缩机稍低一些。（4）由于转速高、功率大，一旦发生故障其破坏性较大。离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型3、离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型3.1离心式循环氢压缩机的工作原理离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机（即透平式压缩机）。循环氢压缩机的工作原理与离心泵的工作原理基本相

4、同，不同之处是离心泵的工作介质是液体，而循环氢压缩机的工作介质为加氢反应所需的氢气。工作时启动原动机使叶轮旋转，叶轮的叶片驱使气体一起旋转从而产生离心力，在此离心力的作用下，气体沿叶片流道被甩向叶轮出口，经蜗壳送入排出管。气体从叶轮处获得能量使压力能和动能增加，并依靠此能量到达工作地点。在气体不断地被甩向叶轮出口的同时，叶轮入口处就形成了低压区。离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型输送气体在吸入管和叶轮之间就产生了压差，吸入管中的气体在这个压差的作用下不断地被吸入吸入室并进入叶轮中，致使循环氢压缩机能够连续工作。3.2氢

5、气在离心式压缩机内的压缩在离心式循环氢压缩机中，高速旋转的叶轮向氢气所提供的能量主要取决于叶轮的圆周速度，受材料强度的限制，在循环氢压缩机中叶轮圆周速度一般按小于250~270m/s进行设计计算,每级叶轮所能提供的能量头约为3000Kg﹒m/Kg。在循环氢压缩机中通常用下式进行估算叶轮数量：离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型Hpol=RT1·[kηpol/(k-1)][(P2/P1)(k-1)/(k·ηpol)-1]Kg·m/Kg式中Hpol——压缩机需要提供的能量头，Kg·m/Kg；R——气体常数，R=848/MWM

6、W为气体分子量，对于循环氢来讲一般为2.015；P2——出口压力，MPa；P1——入口压力，MPa；T1——入口温度，K；K——绝热指数，循环氢一般取K=1.4；ηpol——多变效率；离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型由上式可知，当气体分子量越小时，压缩气体所需的能量头越大、气体越难于压缩。对于离心式压缩机来讲每一壳体最大安装的叶轮数为10（对于循环氢压缩机最大叶轮数为6-8），所以循环氢压缩机压缩比一般不超过1.3；另外，加氢循环氢压缩机从开工初期的反应系统气密（介质为氮气N2），反应系统干燥，催化剂的预硫化（采用以

7、循环氢为载硫介质的气相干法硫化方法）离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型正常操作中的不同阶段（指因催化剂积炭活性降低引起循环氢流量改变，以及反应器床层积垢造成压力降加大）直到停工后在需要时催化剂采用氮气为热载体的器内再生阶段，循环氢压缩机所压缩气体分子量变化极大，循环氢压缩机是通过改变转数来适应各类不同工况要求（压缩机叶轮提供给介质的能量头理论计算为H=ψ2U22/g,其中ψ2称为能量头系数对于同一压缩机来讲是一常数；U2为叶轮出口圆周速度,m/s;g为重力加速度，9.8m/s2）。离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型3

8、.3离心式压缩机的类型离心式压缩机可分为水平剖分型离心压缩机（如MCL型）、垂直剖分型离心压缩机（如BCL型）及多轴型离心压缩机等。水平剖分型离心压缩机是指汽缸被剖分为上下两部分，通常被称为上下机壳，上下机壳用螺栓连接，便于检修（如图3-1所示为水平剖分的压缩机简图）。该结构的压缩机一般适用于中低压（低于5.0MPa