深冷装置中丙烷压缩机节能运行研究.pdf

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1、理论·实践深冷装置中丙烷压缩机节能运行研究黄焜(中国石油大港油田天然气公司处理站,天津300280)摘要：丙烷蒸发辅助制冷工艺技术可以进一步降低深冷装置的制冷温度，从而提高C3收率和产品产量。但是该工艺中的核心设备——丙烷压缩机组往往耗电量较大，制约了企业追求节能降耗的目标。该文主要研究了如何降低丙烷机组的耗电量并减少其故障停机概率，提出了一些节能降耗的措施和方法。关键词：深冷装置；丙烷蒸发制冷；丙烷压缩机；节能降耗；措施0引言重新提高至96%以上；至10月份末期，外界环境温度下降至10℃以下，在丙

2、烷压缩机不启动的情况下，重接触塔的顶温依大港油田天然气处理站共有两套深冷装置，其对天然气的然可以保持在-92℃以下，C3收率可在96%以上，丙烷压缩机处理工艺包括压缩、脱硫、脱水、制冷和精馏五个工艺单元。其此时应当停止运行。也就是说：当日平均气温高于23℃左右时，中制冷单元采用“丙烷蒸发辅助制冷+涡轮膨胀机制冷”的联就应当启动丙烷压缩机组为深冷装置辅助制冷，提高装置的C3合制冷工艺，将天然气加压并降温到-80℃以下，从而回收天收率和产量；当日平均气温低于10℃左右时，就应当停运丙烷然气中的轻烃。在夏

3、季，丙烷蒸发辅助制冷工艺可以显著提高压缩机组，降低电能消耗。深冷装置的C3收率和产量。综上所述，一年当中丙烷压缩机组可根据季节变化间歇性丙烷蒸发制冷工艺的基本流程为：在丙烷蒸发器内，低温运行，针对大港油田天然气处理站气候特点，丙烷机组可在每年低压的丙烷液体与原料气进行换热，原料气失去热量而温度下的6～10月份运行，其他时段停运，从而可以节约的丙烷压缩机降实现制冷，丙烷液体吸收原料气的热量成为丙烷蒸汽，之后组的耗电量为3766800×7/12=2197300kW·h，节电率高达经压缩机压缩后成过热气体

4、，再进入冷凝器中冷却成为高压饱58.33%，节约的电费为153.81万元(按0.7元/kW·h计算)。和液体，该液体通过重力作用流入储液器。从储液器流出的制冷剂液体进经济器过冷后，再次流入丙烷蒸发器，如此循环。2.2实时调整丙烷机组吸入压力的设定值1丙烷机组运行存在问题丙烷压缩机可以通过壳体内的滑阀卸载装置来控制压缩腔内旁通至吸气口的制冷剂量，实现在10%～100%范围内无天然气处理站深冷装置采用丙烷蒸发辅助制冷工艺,来级调节负荷，在压缩机启动和加载之前，机组处于低负载状态，提高装置的运行效率。由于

5、丙烷机组功率大，电能消耗量高，尤在加载后负荷开始逐步增大。该滑阀的移动由一套液压活塞机其夏季运行时其负荷更大，耗费电能更多，而且电机的电流值极高(通常会达到50A以上)，很容易出现“电流过载”联锁停机，既影响了机组的安全和寿命，也影响了装置的平稳运行和产量提高。2节能降耗措施的研究2.1制定合理的丙烷机组启/停时间表YORK/FRICK压缩机具有“VOLUMIZERTM”专利的可变内容积比技术，可以通过控制压缩机壳体内的滑块轴向移动来控制排气口的位置，以此达到最优的压缩行程，从而避免过压缩及欠压缩过

6、程，使机组实际运行的功耗达到最小。但是丙烷压缩机组的主电机仍然是丙烷制冷工艺单元的电能消耗的大户，其功率为430kW，年耗电量达图1外界环境温度、重接触塔顶温与C3收率之间的关系3766800kW·h。因此如果能够减少该机组的运行时间，无疑将会节约很大一部分电能。见图1。由上图可以看出，外界环境温度是严格按照冬冷夏热的规律呈正弦线变化，重接触塔顶温与外界气温呈同相变化趋势，而C3收率与外界气温呈反相变化趋势。具体来说，每年进入3月份以后外界环境温度开始上升，重接触塔顶温也逐步升高，至5月份末期时外界

7、环境温度大约升高至23℃，重接触塔顶温已升高至-86℃，C3收率降低至91%，此时就应该启动丙烷压缩机组，启动后可使装置的C3收率图２164

8、2015年08月构自动执行，其指令是来自微电脑控制中心的时间比例信号。器电机后丙烷压缩机组负荷的减小量，并将之与增启一台空冷丙烷压缩机组的负荷正是受其吸入压力设定值的控制，当吸入器电机后用电负荷的增加量(也即22kW)进行比较，如果前者压力高于其设定值时，机组负荷会增大，当吸入压力低于其设大于后者，则说明压缩机和空冷器的总体用电负荷是比之前减定值时，机组负荷会

9、减小。见图2。小的，此时应当增加启动一台空冷器电机，反之则不应增加启蒸发压力决定了蒸发温度，当蒸发温度满足装置制冷需要动。另外，通过将空冷器电机改造为变频控制并改变变频控制时，此时的蒸发压力就不应当再度降低，以免使机组负荷增大，的设定值，也能起到很好的节电降耗作用。造成无为的电能浪费。由3.1中的分析我们得知，当低温分离(2)调整风扇扇叶倾角和百叶窗开度器的温度达到-35℃以下时，装置的C3收率就可以≥95%，对电机风扇的扇叶倾角是可以人工调整的。倾角越大则冷却照下表