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[摘 要]随着人们生活水平的不断提高和生产规模的不断扩大,对轻质原油及液化气的需求越来越大,轻烃回收作为轻质原油的重要来源之一,如何能保证轻烃回收的正常平稳运行,提高轻烃回收效率,对于满足生产和生活需求,起着十分重要的作用,本文主要结合现场实际,着重对轻烃装置的制冷系统平稳运行分析探讨,通过分析,使读者对轻烃操作有进一步的理解和提高。
[关键词]轻烃回收 制冷 压缩 冷凝
中图分类号:TP350 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)19-0299-01
轻烃是指可不经分离直接用作裂解制轻质烯烃的原料,天然气中含有丰富的烃类,它是很重要的工业原料,也是重要的液体燃料,可以以液体产品的形式从天然气中加以回收,主要是利用天然气处理技术将天然气中相对甲烷或乙烷更重的组分以液态形势回收下来的过程。冷凝法是使用最广的轻烃回收方法。在冷凝法中,冷剂制冷法的冷剂与天然气有独立的循环系统,在换热器内完成能量交换,使气体获得低温,因而在制冷过程中天然气的压能损失很小。下面将结合我站轻烃装置压缩制冷系统操作方法进行分析探讨,以获得制冷系统的平稳运行。
一、压缩制冷原理
压缩制冷是一种相变制冷,即利用液体变为气态时吸热效应进行制冷。氨压缩机是用于轻烃回收装置的外冷系统,用来补充轻烃回收装置所需的制冷量。它对于提高轻烃回收率及整个装置的稳定运行起着积极作用。压缩制冷回路中主要设备有由蒸发器、节流器、冷凝器和压缩机。主要辅助设备有氨液分离器、储罐、氨油分离器、空气分离器、集油器、紧急泄氨器等。
其制冷原理是利用了氨作为制冷剂,在低温汽化吸热来得到低温的。在制冷系统中,制冷是依靠制冷机完成的,制冷机是由蒸发器、节流器、冷凝器和压缩机四大部件组成,再以一定的先后关系用管路来构成一个封闭回路,如图1所示。
如图1所示,将封闭回路中充以氨为制冷剂,由液态变为气态,吸收被制冷物质的热量,而实现制冷的。其过程为高压常温下的液态氨通过节流阀节流后变为低压低温的液态氨,进入蒸发器后与被制冷物质进行冷热交换后形成低压低温的气态氨,再被压缩机吸入后进行压缩,压缩成高压高温的气态氨之后进入冷凝器,被冷凝后的液态氨回到储罐完成了一个工作循环,如此循环,构成制冷系统的连续工作过程。
二、制冷系统中供液方式的现状及改进
1.现状及存在问题
目前系统运行中通常采取的制冷系统的供液措施是直接供液方式:从经济器来的过冷液氨通过节流阀直接给蒸发器供液;蒸发后的氨蒸气通过顶部的连通管到氨液分离器进行一次气液分离,然后气氨被压缩机吸入。这种方式虽然节约冷量,但是它也存在一定的问题,由于工作中经常会碰到制冷效果不理想,尤其是到了夏季,由于外界气温相当高时更是明显,导致了后段系统紊乱不正常是常有的事情,直接影响了产品质量和收率。
2.改进方法
经过多次实验采取了在此供液方式的基础上再采取重力供液方式,将直接供液和重力供液共同使用的供液方式:先给经济器供液,储罐出来的液氨通过节流阀进入经济器先进行预冷;氨蒸发器的供液方式则是由经过经济器预冷后的过冷液氨通过节流阀进入氨蒸发器内蒸发后进入氨液分离器;氨液分离器内液氨一部分蒸发后变成气氨进入压缩机吸入口;一部分液氨靠重力作用流入氨蒸发器再次吸热蒸发制冷。这样的供液方式的优点是始终保持氨液分离器内有一定液位的氨在蒸发,也很大程度提高了制冷效果,减轻了操作人员的工作强度。
三、 在设备操作上进行规范细化,大大提高轻烃装置回收系统运行质量和效率
1.经济器若是结霜情况良好,如液位柱、管线结霜均好时,即使氨分供液弯管没结霜也不要再给经济器供液,可以活动下氨分供液阀门,有可能是卡住了,可以进行开关几次,过一会儿观察弯管是否结霜。
2.夏季重力供液阀门可以适当开大开度,冬季也可不用重力供液即能满足冷温要求;重力供液阀的开度越大,氨液分离器供液阀也要相应的操作幅度大些,。
3.平时多注意观察、巡检,见到氨分液位柱刚要结霜就可以关小供液阀(从细微处可以看出结霜情况的,要细心、认真)不要等到结满霜再关小或是关闭供液阀,要提前操作,结合压缩机吸气压力、排气压力、油温、氨储罐液位等来综合判断。当供上液时,吸气压力、排气压力会升高,油温会下降,储罐液位也下降,仔细观察压缩机机头和氨分液位柱结霜情况,要注意的是油温下降,甚至下降得很快时是发生湿冲程的现象。此时应立即关闭供液阀停止供液,氨压缩机机头会出现结霜情况,严重时机身也会结霜,密切观察压缩机运行情况,防止压缩机停机。待结霜情况缓解,值班室内电脑远传显示温度有上升趋势,现场的压缩机和氨分液位柱已经有明显霜化现象,就要开始缓慢供液,不要等到室内远传有明显大幅度回升时再操作。
4.制冷系统联合运行中要注意检查系统有无渗漏情况;检查压缩机及膨胀机的运行情况,包括运转声音及各项参数,如压力、油温、油位、油压与排气压力之间的压差等是否正常; 制冷系统投运后的供液情况,调节要稳定、及时;制冷系统中各辅助设备的情况:如油泵运转正常、检查储罐液位、循环冷却水是否畅通等;运行中氨液分离器要恒定液位,确保供液量等于抽气量;正常停机时尽量使氨液分离器保持低液位;保持供液平稳,防止压缩机湿冲程现象,避免严重时造成停机;定期排放制冷系统中的不凝气;定期排油等。装置运行中还要注意来气压力、流量的变化情况、避免误操作以及外界气温等因素的影响。
结束语:为使制冷系统安全、平稳运行,其中关键因素是调整好制冷系统中主要的工艺参数(蒸发温度和压力、冷凝温度和压力等)及整個装置流程的主要工艺参数,并在装置操作时确定合理的供液方式,不同情况具体分析,灵活掌握,使设备处于最佳运行状态。
参考文献
[1]孙金瑜.《轻烃装置操作工》,北京,石油工业出版社,2009年.
[关键词]轻烃回收 制冷 压缩 冷凝
中图分类号:TP350 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)19-0299-01
轻烃是指可不经分离直接用作裂解制轻质烯烃的原料,天然气中含有丰富的烃类,它是很重要的工业原料,也是重要的液体燃料,可以以液体产品的形式从天然气中加以回收,主要是利用天然气处理技术将天然气中相对甲烷或乙烷更重的组分以液态形势回收下来的过程。冷凝法是使用最广的轻烃回收方法。在冷凝法中,冷剂制冷法的冷剂与天然气有独立的循环系统,在换热器内完成能量交换,使气体获得低温,因而在制冷过程中天然气的压能损失很小。下面将结合我站轻烃装置压缩制冷系统操作方法进行分析探讨,以获得制冷系统的平稳运行。
一、压缩制冷原理
压缩制冷是一种相变制冷,即利用液体变为气态时吸热效应进行制冷。氨压缩机是用于轻烃回收装置的外冷系统,用来补充轻烃回收装置所需的制冷量。它对于提高轻烃回收率及整个装置的稳定运行起着积极作用。压缩制冷回路中主要设备有由蒸发器、节流器、冷凝器和压缩机。主要辅助设备有氨液分离器、储罐、氨油分离器、空气分离器、集油器、紧急泄氨器等。
其制冷原理是利用了氨作为制冷剂,在低温汽化吸热来得到低温的。在制冷系统中,制冷是依靠制冷机完成的,制冷机是由蒸发器、节流器、冷凝器和压缩机四大部件组成,再以一定的先后关系用管路来构成一个封闭回路,如图1所示。
如图1所示,将封闭回路中充以氨为制冷剂,由液态变为气态,吸收被制冷物质的热量,而实现制冷的。其过程为高压常温下的液态氨通过节流阀节流后变为低压低温的液态氨,进入蒸发器后与被制冷物质进行冷热交换后形成低压低温的气态氨,再被压缩机吸入后进行压缩,压缩成高压高温的气态氨之后进入冷凝器,被冷凝后的液态氨回到储罐完成了一个工作循环,如此循环,构成制冷系统的连续工作过程。
二、制冷系统中供液方式的现状及改进
1.现状及存在问题
目前系统运行中通常采取的制冷系统的供液措施是直接供液方式:从经济器来的过冷液氨通过节流阀直接给蒸发器供液;蒸发后的氨蒸气通过顶部的连通管到氨液分离器进行一次气液分离,然后气氨被压缩机吸入。这种方式虽然节约冷量,但是它也存在一定的问题,由于工作中经常会碰到制冷效果不理想,尤其是到了夏季,由于外界气温相当高时更是明显,导致了后段系统紊乱不正常是常有的事情,直接影响了产品质量和收率。
2.改进方法
经过多次实验采取了在此供液方式的基础上再采取重力供液方式,将直接供液和重力供液共同使用的供液方式:先给经济器供液,储罐出来的液氨通过节流阀进入经济器先进行预冷;氨蒸发器的供液方式则是由经过经济器预冷后的过冷液氨通过节流阀进入氨蒸发器内蒸发后进入氨液分离器;氨液分离器内液氨一部分蒸发后变成气氨进入压缩机吸入口;一部分液氨靠重力作用流入氨蒸发器再次吸热蒸发制冷。这样的供液方式的优点是始终保持氨液分离器内有一定液位的氨在蒸发,也很大程度提高了制冷效果,减轻了操作人员的工作强度。
三、 在设备操作上进行规范细化,大大提高轻烃装置回收系统运行质量和效率
1.经济器若是结霜情况良好,如液位柱、管线结霜均好时,即使氨分供液弯管没结霜也不要再给经济器供液,可以活动下氨分供液阀门,有可能是卡住了,可以进行开关几次,过一会儿观察弯管是否结霜。
2.夏季重力供液阀门可以适当开大开度,冬季也可不用重力供液即能满足冷温要求;重力供液阀的开度越大,氨液分离器供液阀也要相应的操作幅度大些,。
3.平时多注意观察、巡检,见到氨分液位柱刚要结霜就可以关小供液阀(从细微处可以看出结霜情况的,要细心、认真)不要等到结满霜再关小或是关闭供液阀,要提前操作,结合压缩机吸气压力、排气压力、油温、氨储罐液位等来综合判断。当供上液时,吸气压力、排气压力会升高,油温会下降,储罐液位也下降,仔细观察压缩机机头和氨分液位柱结霜情况,要注意的是油温下降,甚至下降得很快时是发生湿冲程的现象。此时应立即关闭供液阀停止供液,氨压缩机机头会出现结霜情况,严重时机身也会结霜,密切观察压缩机运行情况,防止压缩机停机。待结霜情况缓解,值班室内电脑远传显示温度有上升趋势,现场的压缩机和氨分液位柱已经有明显霜化现象,就要开始缓慢供液,不要等到室内远传有明显大幅度回升时再操作。
4.制冷系统联合运行中要注意检查系统有无渗漏情况;检查压缩机及膨胀机的运行情况,包括运转声音及各项参数,如压力、油温、油位、油压与排气压力之间的压差等是否正常; 制冷系统投运后的供液情况,调节要稳定、及时;制冷系统中各辅助设备的情况:如油泵运转正常、检查储罐液位、循环冷却水是否畅通等;运行中氨液分离器要恒定液位,确保供液量等于抽气量;正常停机时尽量使氨液分离器保持低液位;保持供液平稳,防止压缩机湿冲程现象,避免严重时造成停机;定期排放制冷系统中的不凝气;定期排油等。装置运行中还要注意来气压力、流量的变化情况、避免误操作以及外界气温等因素的影响。
结束语:为使制冷系统安全、平稳运行,其中关键因素是调整好制冷系统中主要的工艺参数(蒸发温度和压力、冷凝温度和压力等)及整個装置流程的主要工艺参数,并在装置操作时确定合理的供液方式,不同情况具体分析,灵活掌握,使设备处于最佳运行状态。
参考文献
[1]孙金瑜.《轻烃装置操作工》,北京,石油工业出版社,2009年.