延迟焦化装置富气压缩机防喘振系统节能优化.pdf

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1、延迟焦化装置富气压缩机防喘振系统节能优化中化泉州石化有限公司(福建362100)葛昕北京康吉森自动化设备技术有限责任公司(101318)梁广月梅胜【摘要】通过分析焦化富气压缩机防喘振阀位长期开度较大，查找运行差异原因，并通过调整富气冷后温度、防喘振工作点卡边操作、防喘振曲线校正和性能控制等优化措施，调整防喘振系统操作，有效降低中压蒸汽耗量，降低装置生产加工成本。【关键词】延迟焦化富气压缩机防喘振曲线性能控制中压蒸汽耗量一、前言新建160万t／a延迟焦化装置于2014年6月建成投产，分馏塔顶富气压缩机型号为2MCL527，水平剖分式结构，两段压缩形式，驱动

2、端为背压式蒸汽透平，压缩机二段总出口设置防喘振流程，由压缩机出口返回至分馏塔顶空冷前，其作用是当压缩机入口流量和压力降低后，排气压力无法满足其运行工况，使出口介质不断倒流回机组，造成压缩机出口压力和流量大幅波动，出现周期性吼声并伴随机体强烈振动，需通过防喘振控制及时补充压缩机入口介质流量，平稳出口压力，保护机组密封和轴承等组件不受损坏，其防喘振阀自装置投产运行以来一直无法达到完全关闭状态，必须要保持一定返回量以保证机组的正常运行。二、机组运行现状分析在装置正常生产运行中，富气压缩机入口介质温34然鬈黑：Ⅲ年射期度40。C、压力0．06MPa，均达到设计标

3、准，出口介质温度109。C，压力控制1．05MPa，均低于设计标准。2015年装置生产负荷在80％左右，根据处理量变化防喘振阀位开度20％～60％，机组转速8300～8600r／min，装置80％生产负荷运行期间的富气量在18000～20000m3／h，二段出口防喘振返回量2500～5000m3／h，而装置在110％超负荷运行期间的富气量在19000～21000m3／h，二段出口防喘振返回量1000～3000m3／h，防喘振阀位开度最低关至10％，压缩机富气设计用量在20273～23323．9m3／h。因此装置在超负荷运行时富气流量也无法达到机组正常工况

4、下的设计标准，分析其原因是装置完成基础设计后，压缩机便进入预生产阶段，本装置在基础设计中选择更高轻油收率的工艺路线，气体收率较高，而在详细设计中，对全厂流程进行优化，焦化装置采用超低循环比技术，以降低焦炭产率，提高总液体收率，从而使气体收率有所下降，因此机组基础设计型号用于详细设计中后选型偏大所致。造成正常工况下富气量与机组设计值偏差4000～7000m3／h，压缩机防喘振阀无法全关，机组转速偏高，中压蒸汽耗量一直处于29～34t／}l。存在问题如下：1)富气组成与设计值存在较大偏差。2)防喘振阀位开度较大。税腑规m厢耐通．删工“纪爱够胁万Ⅲ然3)真实喘

5、振曲线与实际性能曲线和预热性能曲线偏差较大。4)分馏塔顶冷后温度变化较大。三、机组优化措施1．变频控制冷后温度压缩机进气温度、压力、气体组成的变化都会引起入口富气流量的变化，通过压缩机入口流量关系式可知K=K标×01013rs／(27助s)式中K标——标准状态下体积流量；丁s——大小可按Ts--ts+273K计算，fs为入口温度；P。——吸入压力。当压缩机入口压力P。一定时，入口温度f。与流量y。成正比，入口进气温度升高、入口进气流量增加，因此提高分馏塔顶冷后温度后可有效提高压缩机入口富气体积流量。设计压缩富气平均相对分子质量为28．8，而在几次实际采集

6、分析数据中均低于28．1，最低至25．4，均低于设计值。分馏塔顶冷后温度原控制范围在40±2"C，将冷后温度调整至48-t-2℃，以增加富气分子间距，提高压缩机入口富气体积流量，从而减小防喘振阀位开度，降低机组转速，节约装置中压蒸汽耗量，调整操作指标后机组运行良好，未见明显带液情况。但焦炭塔阶段性的预热、换塔、改放空操作时，分馏塔顶温度会有较大波动，操作人员在操作过程中必须时常开关空冷，却仍无法将塔顶温度控制得比较精确，通过现场调研，查看设备型号，将间歇使用的放空塔顶空冷A一105BNL变频改为工频，3台变频器安装到分馏塔顶空冷A一101DFH上进行调试

7、，设备运行良好，并在中控室DCS上添加冷后温度控制器，如图l所示。．因。E--114；A--H圜I垦型!i盟l口二i■■呷●●卜．艇厂一堰墨⋯⋯j曙冈11冈fr鹰陌

8、!FITI阿图1分馏塔顶空冷A101变频自动控制GMinPetroleum&ChemicallndustO'改造后操作员可以通过设定冷后温度由变频器自动调节，在焦炭塔各阶段性操作均可适用，减轻现场劳动强度，节约装置电耗，控制效果更加精确，将压缩富气组成影响降到最低，除电缆费用外没有增加其他改造费用。2．防喘振工作点卡边操作通过精确控制分馏塔顶冷后温度在48±2"C，据防喘振曲线图走势，缓慢降

9、低机组转速，一般为10r／次，同时逐渐关闭防喘振阀开度，注意防喘振曲线图喘振指示