压缩机气量无级调节系统在连续重整装置上的应用.pdf

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1、第43卷第1期化工机械107压缩机气量无级调节系统在连续重整装置上的应用姚红+左鹏景晔(中国石油天然气股份有限公司锦州石化分公司)摘要介绍了锦州石化连续重整装置增压机的现状和存在的f*l题,阐述了压缩机K-202的基本情况、气量无级调节系统的工作原理、新旧控制方案的对比、系统基本配置和在K-202C上的使用效果,解决了蓄能器系统支架不稳、试运行过程中由于液压油系统故障造成工艺条件犬幅波动以及个别气阀阀窝温度过高产生倒气等问题。关键词压缩机气量无级调节连续重整装置中图分类号TQ051.2l文献标识码B文章编号0254-6094(2

2、016)01-0107-05锦州石化公司连续重整装置由中国石化工程建设公司SEI北京设计院设计⋯,采用UOP的超低压连续重整反应工艺和UOP第三代Cyclemax再生工艺技术。该装置于2005年首次开车,2011年进行了扩能改造,改造后装置的处理能力由60万t/a扩大到80万t/a。原料来源为蒸馏车间的直馏石脑油、加氢处理过的焦化汽油、加氢改质石脑油和加氢裂化重石脑油。主要产品为高辛烷值汽油、C。组分,并副产氢气及液化气。1工艺流程连续重整装置具体可分为4部分:原料预处氢气还原气理、催化重整、产品分离和催化剂再生。其中催化重整部

3、分为核心反应。重整反应在增加精制油芳烃含量的同时会产生大量的氢气,这就要对产物作进一步处理,分离成氢气、轻烃和重整油。因重整反应压力较低,在低压下产物气液平衡,分离罐分离出的气体中会有大量的轻烃,既降低了氢气的纯度又减少了重整油的收率。故需设置再接触系统增压冷却,使含氢气体中轻烃溶解在油中,也使产出的氢气达到压力并入氢气管网之中‘引。本系统再接触流程如图1所示。图1重整反应后再接触流程示意图}姚红,男,1981年3月生,工程师。辽宁省锦州市,121000。108化工机械2016年l——增压机人口罐;5——l‘再接触罐;9——再接

4、触预冷器;2——增压机一段;6——增压机二段:lO——再接触冷冻器;重整反应生成的氢气进入分离罐D-217,D一217顶部出的氢气经压缩机K一202一级压缩,再经空冷A-203,水冷E.203,冷却后进入D-202(1。再接触罐)。D.202顶部出的氢气经压缩机K.202二级压缩,再经空冷A.204,换热器E.205,氨冷冻E.206,冷却后进入D.203(2。再接触罐)。D.203顶部出的氢气经D.204脱氯罐脱氯后出装置。本次加设气量无级调节系统的压缩机即为K.202C。K-202有A、B、C3台,正常情况下两开一备。因装置

5、所需的氢气量为一台压缩机满负荷,另一台开额定负荷的50%一80%,而在原控制系统下两台压缩机均满负荷运行,多余的氢气必须通过旁路控制阀返回压缩机入口前,造成压缩机能耗浪费。所以有必要加设气量无级调节系统,实现0%一100%负荷无级调节,提高节能水平和经济效益。2无级气量调节系统2.1压缩机K-202基本情况K一202压缩机为重整氢增压机¨o,型号4M40.151/2.3.6.9-69/5.9.15.5-BX,M形对动平衡式结构,由沈阳气体压缩机股份有限公司设计制造,其基本参数如下:列数4压缩级数2气缸润滑方式少量机油电动机额定功

6、率2100kW电动机额定电压6kV电动机额定电流239A轴功率1890kW曲轴转速300r/min一段排气量25459Nm3/h二段排气量26427Nm’/h一级入口压力0.23MPa一级出口压力0.69MPa二级入口压力0.59MPa二级出口压力1.55MPa3——1。再接触空冷器;7——l。再接触泵;11——2。再接触罐;4——l’再接触水冷器;8——2’再接触空冷器;12——氢气脱氯罐2.2气量无级调节系统工作原理本次加设的气量无级调节系统(英文名称HydroCOM)是贺尔碧格公司专门为往复式压缩机开发的液压式气量无级调节

7、系统,能实现压缩机气量在0%一100%范围内无级调节。无级气量调节系统的目的是要让压缩机压缩正好需要的气量。吸气时活塞向右运动,进气阀被氢气顶开,氢气流入腔中。活塞向左运动时,氢气压缩,进气阀关死,到一定压力排气阀打开,被压缩氢气流出,完成一个循环。现应用回流省功原理,当活塞向左运动时,进气阀不关闭,而是在卸荷器作用下保持全开状态,使一部分氢气又流回进气罐中(这部分氢气即为原来多压缩的气量,现不被压缩),之后将进气阀关死,完成正常的压缩排气过程。HydroCOM系统就是能让进气阀延迟关闭的系统‘引。HydroCOM有高度集成的电

8、子控制系统,能够完全嵌入到装置现有的DCS系统中。现场由电子液压执行机构和进气阀卸荷器根据4—20mA的控制信号延迟进气阀关闭的时间来调节每个活塞行程所压缩的气量。DCS中的PI调节器根据实际负荷需求计算出控制信号并传送给CIU(中间接口单元),CIU把4—20

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