裂解气压缩机上的注水技术
裂解气压缩机注水系统技术改造
第３ ９卷
第 １期
化 工 机 械 进行 核算 。
３ ２ 对 段 间 分 离 器 的 影 响 ．
１９ ０
对 于低 压缸 Ｉ段 洗 油 点 、 压缸 Ⅲ段 １洗 油 高 点、 高压缸 Ⅲ段 ２洗 油 点和 高压 缸 Ⅳ段 ２洗油 点 ， 采用 如 图 ３的喷 嘴 安 装 方式 ： 压缩 机 内壳 体 进 对
的 冷 凝热 ， 因此 有 必要 对 段 问冷 却 器 的冷 却 能 力
（ 稿 Ｅ期 ：０ １ ２１ ） 收 ｌ ２ １－ —６ ０
（ 上接 第 ９ ８页） 孔 板 的孔 径按 照 Ｈ Ｔ ２ ５ ０ １ ．５来 选 取 ， Ｇ ０ ７ ． ５９ 在 实现对 预 热油 浆 回流 量 控 制 的同 时 ， 将 节 流 产 又 参 考 文 献
对 比表 １２中的数据 发现 ， 、 该机 组 的运行 状态 不好 ， 偏离设计值较多 ， 机组运行 中存在如下问题 ：
大 的汽化 潜热 ， 收周 围裂 解气 的热 量 ， 吸 降低 下一
迟 国政 ， ，９ ４年 １ 生 ， 程 师 。 辽 宁 省 辽 阳市 ，１０ ３ 男 １７ ０月 工 １ １０ 。
第 ３ ９卷
第 １ 期
化
工
机
械
１７ Ｏ
裂 解 气 压 缩机 注水 系统 技 术 改造
迟 国 政
（ 国石油辽阳石化公司烯烃厂） 中
摘
要 为 解 决 裂 解 装 置 裂 解 气 压 缩 机 存 在 结 焦 的 问题 ， 原 有 注 清 洗 油 系统 进 行 改 造 ， 增 压 缩 机 注 对 新
引； 温 ３ 水 ０～６ ℃ ， 过 增 加 一 台 换 热 器 （ 却 ０ 通 冷
器 ） 达到使 用要 求 。 可 ２ ２ 系统布 置 ．
裂解气压缩机注水改造
出 口温 度 、 缓 结 焦 速 度 、 高运 行 周 期 起 到 了积 极 作 用 。 延 提
关 键 词 ：裂 解 气压 缩 机 ； 水 改 造 ；长 周 期 运行 注
中 国石 油 兰 州 石 化 公 司石 油 化 工 厂 （ 下 简 以 称 兰 化 ） ０ｋ／ ８ ｔａ乙烯 装 置 裂 解 气 压 缩 机 及 其 控 制 系统 ， 系从 意 大 利 新 比 隆 公 司成 套 引 进 。透 平 为 抽 汽凝 汽 式 ， 用 裂解 炉 产 生 的 １ ． ａ超 高 压 利 ０ ５ＭＰ
缩孰
乙 Ｅ业Ｅ０２Ｔ ６ 烯 Ｔ ＬＥ２２Ｙ～ 工Ｙ２ Ｄ）５ １ Ｈ ＮＩＵＲ ０，（ ９ １ Ｓ Ｎ
裂 解 气 压 缩 机 注 水 改 造
黄 开 炳 ，吕长 富 ，史 孝 咏
（ 中国石 油 兰州 石化公 司石 油化 工厂 ， 肃 兰 州 ，３ ０ ０ 甘 ７０ ６ ）
摘
要 ：通 过 对 裂 解 气 压 缩 机 增 加 注 水 改 造 ， 决 裂 解 气 压 缩 机 机 组 内部 结 焦 的 问题 ， 降 低 压 缩 机 解 对
收 稿 日期 ：０ ０— ３— ５ ２１ ０ ２ 。
作者简介 ： 黄开炳 （ ９ ３一） 男 ， １６ ， 湖南 省祁 东 县人 ， 期从 事 长
乙烯生产 ， 已发 表 论 文 １ １篇 ， 级 技 师 。 高
・
６ ・ ０
乙 烯 工 业
第２ ２卷
２ ２ 改造 方案 ．
流道 内各 能量 损 失 系 数 发 生 变 化 ， 因水 的蒸 发 又
焦 问题 ， 以前 生 产 的 裂 解 气 压 缩 机 也 大 多 由注 油
改 为注 水 ， 取 得 了令人 满 意 的实 际应用 效果 。 且
裂解气压缩机级间注水改造
Ｋｅ ｒｓ ｅ ｙ ｎ ｒｃｅ ａ ； ｏ ｐｅｓｒ ｗ ｔ ｊｃｏ ；ｅｈ ｏ ￣ Ｍ ｔ ｎｆ ｍ ｔｎ ｙｗｏｄ ： ｔ ｌ ｅｃ ｋｄｇ ｃｍ ｒ ｏ； ａ ｒｎｅｔ ｎ ｔ ｎｌ ｃ ａｓ ｒ ａｏ ｈｅ ａ ｓ ｓ ｅｉ ｉ ｃ ｏ ｒ ｏ ｉ
中国石油兰 州石 化公 司 乙烯装 置 裂解 气压 缩机
ｕ ｉ ｆｒｓ ｓｅ ｅｏｍｉ ｇ ｎ ｈ ｆ ｃ ｖ ｎ ｓ ｆｒｆｒ ｎ ｅ ｕ ｔ ｗ ｒ ｖ ｌ ａｅ ．Ｔ ｅｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｄｔ ａ ｅｒ ｎ ｉ ｇｐ ｒ ｄ ｎｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｒｆ ｒ ｎ ，ａ ｄ ｔ ｅｅ ｅ ｔ ｅ ｅ ｓｏ ｏ ｍｉ ｇｒ ｓ ｌ ｅ ｅｅ ａｕ ｔｄ ｈ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｅ ｔ ｈ ｎｎ ｅ ｉ ｉ ｅ ｓ ｓ ｈ ｔ ｕ ｏ ａ ｄ ｓａ ｉ ｔ ｏ ｈ ｏ ｒ ｓｏ ｎ ｔ ｅ ｅ ｉ ｒｖ ｄ ａ ｄ ｍｅ ｅｎ ｅ ｆｐ ｏ ｅ ｓｎ ． ｎ ｔｂ ｌ ｙ ｆ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｓ ｒｕ ｉ ｗ ｒ ｉ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔｔ ｅ ｄ ｏ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｎ ｈ
Ｔ ａ ｓ ｒ ｔ ｎｏ ｊｃ ｎ ｔｒｔｃ ｎ ｌｇ ｎｉｔｒｔｇｓｆｒｃａｋ ｄｇｓｃ ｍｐ ｅｓｒ ｒｎｆ ｍａｉ ｆｉ ｅｔ ｇｗａｅ ｅｈ ｏｏ ｙｏ ｅ ｓａ ｅ ｒ ｃ ｅ ａ ｏ ｒｓｏ ｏ ｏ ｎ ｉ ｎ ｏ
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乙烯装置裂解气压缩机组注水改造
年增刊通用机械yjx 应用技术Application Technology 一、前言兰州石化24万t /a 乙烯改造项目为节省投资，利用了独山子乙烯改造更换下来的裂解气压缩机组。
由于裂解气中某些组分包括烯烃类、过氧化物、硫化物、氧化氮等在一定温度和压力下会发生聚合反应，形成类似焦油的黏稠沉淀物，阻塞叶轮、隔板、机壳、流道和密封，使压缩机流量减小，影响压缩机的气动性能，有时覆盖在转子表面的聚合物在离心力作用下会部分脱落，破坏转子平衡，造成机组振动加剧，严重时会被迫停机检修，影响装置的长周期运行。
该机组在独山子的运行就存在结焦、运行周期较短问题（兰州石化原裂解装置压缩机组亦存在类似问题，机组运行周期仅能达到１年时间），为了使该机组在兰州石化投产后能够实现长周期稳定运行，我们通过论证对该机组进行了注水改造，经过２年多时间的考核认为利用注水技术解决机组结焦的方法是可行的，改造达到了预期效果。
二、改造前裂解气压缩机组的运行状况1.机组原设计参数该机组由意大利新比隆（N uovoPi gnone ）公司1994年制造，为两缸（2M CL806、2BCL508）四段，共14级，原设计主要性能参数如表１所示，从对设计参数核算情况看，机组各段设计效率均很高，四段多变效率平均值达到了83.6%，各段出口温度均不超过90℃。
乙烯装置裂解气压缩机组注水改造兰州石化公司 李晓忠中国石化燕山分公司化工一厂 孙树福作者简介：李晓忠，1991年毕业于兰州理工大学，工学学士，高级工程师，现在兰州石化公司机动处工作，高级主管。
Ab s t ra c tThis article introduces the background of water injection r eva mping on c ra ckin g ga s compr essor unit of e thyle ne plant.T hrough c omparison of operation par ameters and simply description of revamping pla n,the a rtic le state s th at water injection revamping can ef fec tively solve the coking problem with the cracking gas compressor and extend the in line period of the equipment.The revamping was successful.200782www.t .ne t年增刊3通用机械yjx 应用技术Application Technology （清洗油）的方法，并要添加进口阻聚剂，长期以2%～3%裂解气容积流量的容积注入，而使聚合物松动和脱落，并冲刷出压缩机外，采用喷洗油工艺来解决结焦问题，不仅洗油油质要求较高，洗油系统运行费用高，同时因为这种处理办法只能在聚合反应发生后被动处理，并不是在根本上解决聚合问题，原设计也是在压缩机各段入口管道和各级弯道处注入清洗油，共有12个注入点，效果不好。
裂解气压缩机注水改造
裂解气压缩机注水改造黄开炳吕长富兰州石化公司石化厂730060摘要：通过对裂解气压缩机增加注水改造，解决裂解气压缩机机组内部结焦的问题，对降低压缩机出口温度、延缓结焦速度、提高运行周期起到了积极地作用。
关键词：裂解气压缩机注水改造注水改造兰州石化公司石油化工厂乙烯联合车间16万吨/年裂解气压缩机及其控制系统，系从意大利新比隆公司成套引进。
透平为抽汽凝汽式，利用裂解炉产生的10.5MPa超高压蒸汽驱动，抽出1.55MPa中压蒸汽进入中压蒸汽管网；压缩机分为两缸（型号低压缸3MCL606、高压缸2BCL459）五段压缩，共15级。
该机组采用505E调速器进行控制，具有较高的自动化水平，控制简单、操作方便。
该机组自1996年下半年投入运行正常。
1裂解气压缩机运行现状该机组原设计有洗油注入系统，清洗油分别从压缩机的各段入口管道处注入系统。
在运行中于1997年出现过高压缸结焦严重的问题，在夏季运行过程中也出现过超温的现象。
严重影响了压缩机的正常运行，限制了生产负荷的提高。
裂解气压缩机原设计参数及运行参数分别见表1、表2：表1 101-J裂解气压缩机原设计参数项目名称低压缸（3MCL-606）高压缸（2BCL-459）Ⅰ段Ⅱ段Ⅲ段Ⅳ段Ⅴ段级数 2 2 2 4 5进口流量t/h 33.038 34.043 32.726 33.312 31.633 进口压力Mpa（A）0.122 0.235 0.489 0.972 1.923 进口温度℃39.9 37.2 37.2 37.2 37.2 出口压力MPa 0.250 0.511 0.988 2.0 3.755 出口温度℃88 90 86 89 90 各段耗功kW 875 975 870 910 860 转速r.p.m 7366表2 101-J裂解气压缩机运行参数（2008年3月3日）项目名称低压缸（3MCL-606）高压缸（2BCL-459）Ⅰ段Ⅱ段Ⅲ段Ⅳ段Ⅴ段进口流量t/h 39.59 （39.57）（39.266）（38.599）41.67 进口压力KPa（A）161.38 （315）（615）（900）2100 进口温度℃37.73 35.35 37.24 29.94 26.49 出口压力KPa（A）334.57 635.88 1090 2170 3760 出口温度℃99.46 97.67 93.13 94.65 92.02：表中括号内的数值为估算值。
浅析压缩机结垢与注水
１ ． １ 负荷 降低
控制 排 出温度 是产 品气压 缩机 抑制 聚合物 产生 结 垢 的主要 措 施 ， 压 缩 比等 其他 参 数 是 由压 缩机 的 进 出 口压力 和 段 数 决定 的 ， 实 际生 产 中无 法 进行 调 整 。实际生 产 中常 用 的方 法有 ：
和 烃如 烯烃 特别 是 二烯 烃 等存 在 活性 极 高 的类似 共 轭 的 Ｃ＝Ｃ双 键 ， 在 高 温 下 容 易 发 生 聚 合反 应 而 生 成 聚合 物 。一般 认 为不 饱 和芳 烃在 痕 量 氧 、 光热、 金 属 离子 的作 用下 易形 成 自由基 ， 然 后链 增 长 ， 形 成 聚
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ —１ １ —１ ８
８ ８
内 蒙古 石 油化 工
２ ０ １ ５ 年第 １ 期
合甚 至引 发事故 。通 常控 制 各段 排 出温 度在 ８ ５ ℃ 以
下。
术后 ， 各段 的 出 口温 度 可 以降 低１ ０ ， － ２ ３ 。 采 用注水
３ ． ３ ． １ 注入水 的 水质要 求 注水 系统 对 水质 的标 准 、 注 水 的位 置 和 水滴 的 直径 控制 较严 。 必须 符 合锅 炉 给水 的水 质要 求 ， 即必 须脱 盐软 化 ， 不含 固体物 和 其它 杂 质 ； 水 的含 氧 量应 尽量 低 ， 并要求 对 氧含 量进 行连 续 监测 。 ① 符合 锅炉 给 水 的水 质要 求 ， 即必 须 经 脱 盐 软 化 ， 不含 固体 物 、 油、 污物 和其 他杂 质 ②水 的含 氧 量应 尽 量低 ， 并要 求 对氧 含 量进 行 连续 监测 ； 因 为氧 的带 入 会 增 加产
离心压缩机注水技术的应用
离心压缩机注水技术的应用裂解气压缩机压缩介质是裂解气,裂解气中某些组分包括烯烃类、过氧化物、硫化物、氧化氮等,在一定温度和压力下将发生聚合反应,形成类似焦油的粘稠沉淀物,阻塞叶轮、隔板、机壳、流道和密封,严重影响了压缩机气动性能。
这种聚合物开始形成时非常均匀,但随着厚度的增加,覆盖在转子表面的聚合物在离心力作用下会部分脱落,影响了转子的平衡,振动开始加剧,严重时会造成压缩机停车,压缩机在较短的周期内就要检修和清洗。
因此,必须研发避免和限制这种聚合反应的方法。
为解决结焦问题,一般采用在各段入口管道注入溶剂(清洗油)的方法,添加进口阻聚剂,长期以2%~3%裂解气容积流量的容积注入,从而使聚合物松动和脱落,冲刷出压缩机外。
采用喷洗油工艺来解决结焦问题,不仅洗油油质要求较高,而且洗油系统运行费用高,这种处理办法只能在聚合反应发生后被动处理,并不是在根本上解决聚合问题,所以效果不是很好,压缩机流道内结焦问题仍很严重,严重影响机组长周期稳定运行。
2压缩机注水技术简介压缩机注水技术是指向压缩机流道内注入脱盐水,通过系统设置保证水能迅速气化,利用水较大的汽化潜热,吸收周围裂解气的热量,降低下一级叶轮进口温度,从而达到降低每段气体温度的目的[1、2]。
保证压缩机各段的出口温度始终低于一定值,裂解气就不会发生聚合反应,也就从根本上解决了结焦问题。
注水减温的同时,因降低压了缩过程温升,使其更接近于等温压缩,提高了压缩效率,减少了压缩机内耗功,湿压缩焓熵图如图1所示[3、4]。
喷水后压气机效率是升高还是降低,取决其工作过程线的走向及诸损失的增加情况,从图上分析:图中1-2t为等温压缩过程线,1-2s为等熵压缩过程线,1-2为未喷水的/干0压缩的实际压缩过程线,1-2w 为喷水压缩过程线。
将湿压缩视为一多变过程,等熵过程1-2s所需的理论功面积为a2t2sba。
实际压缩过程1-2所需理论功的面积为a2t2da。
两者之差为面积b2s2db,它是由过程线1-2以上的面积$h以及其下的面积hr组成。
裂解气压缩机结垢原因分析及预防措施
ＲＨ＋Ｏ２ —｝ Ｒ０ｏＨ— ＲＯ０ ・ ＋Ｈ ・
聚 合反 应产 生的 聚合物 ，会粘 附在 裂解 气压缩 机 叶轮和 级 间的流 道表 面上 ，随着 操作 时 间的延 长 ，粘 附 的聚合 物会逐 渐积 累 ，直接影
响压缩 机的正 常运转 。
二 、结垢对裂解 气压缩机 的影响
由于水注 入到 高温 的裂解 气 中会 瞬间汽化 ，所 产生 的汽 化潜 热会 大量 吸收裂 解气 在压 缩过 程 中产 生 的热量 ，因而 对于 ５ 段 的压缩 机来 说 ，与没有 注水时 相比 ，每段 的排 出温 度可 以降低 １ Ｏ ℃左 右 。而 对于 ４ 段 的压 缩机来 说 ，温度可 以降低 １ ２ ． ９ ～ ２ ３ ℃Ｉ 。 在 相 同压 缩 比的条 件下 ，注水 的 冷却作 用可 以减 少裂解 气压 缩机 出口气 体 的能 量头 ， 进 而 降低压 缩机 的压缩 功 ；同时 注入 的水会 增加 裂解气 的总 流量 ，使压 缩机 所需 的压 缩功 有所增 加 ，但 由于 前者 减少 的压缩 功要 大于 后者增 加 的压缩 功 ，最终 结果是 注水 有效 减少 了压缩 机运行 的功率 。 ２ ． 注油系统
１ ． 负 荷 降 低
压 缩机 叶轮 和 扩压 室 的气体 流道 比较 窄 ，随着 结垢 情 况 的出 现 ， 机组裂 解气 的流 通面 积不 断减 少 ，造 成压 缩机 的各段 压力 升高 ，运行 负荷 降低 ，运 行功率大 幅增加 。 ２ ． 排气温度 升高
压缩机 的负荷 随着结垢 的增加而 不断降 低 ，如要 保持原 设计 负荷 ， 就必 须增加 驱动 透平 的转数 。而 透平 转数 的增 加必然 带来 更高 的气体 流速和 更高 的 出 口压 力 ，这 又会 造成压 缩 机排气 温度 的上 升 ，进 一步
裂解气压缩机注水改造
1 机组概况及背景介绍中国石油辽阳石化分公司（简称辽阳石化）烯烃厂裂解装置裂解气压缩机C-204是2001年乙烯装置扩能改造（90kt/a扩至120kt/a）中引进的，其采用SIEMENS 透平、DEMAG压缩机、电子调速器及CCC控制系统，设计能力为150kt/a。
裂解气压缩机C-204开车的同时，原设计采用的喷洗柴油工艺也同时投用。
该柴油主要成分为汽油加氢装置提供的碳六碳九芳烃，采用多点注油方式，对称注入。
但其油质要求较高，大量柴油进入压缩机系统循环，造成柴油原料的浪费。
且注入柴油只能湿润压缩机叶轮附近的通道，防止聚合物黏附在叶轮和隔板上，但压缩机出口温度仍然居高不下。
另外喷洗柴油工艺还受到汽油加氢装置加氢反应器运行周期的限制，造成喷洗柴油系统无法连续平稳长周期运行。
经过调研，乙烯行业内大庆乙烯、兰州乙烯、新疆独山子乙烯、茂名乙烯、盘锦乙烯等老乙烯装置相继进行了注水改造，均解决了压缩机各段出口温度过高问题，目前国内外绝大多数新建乙烯装置均已采用注水技术。
因此，研究采用湿压缩注水技术，来解决压缩机各段出口温度过高问题。
2 采用注水技术的原因及理论基础2.1 采用注水技术的原因裂解气压缩机在裂解装置中起到承上启下的作用，是裂解装置的心脏，机组运行状态的好坏，直接决定着整个乙烯装置的安全、稳定和长周期运行。
裂解气含有乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃、各类硫化物、氧化物及各种芳烃类物质，组成非常复杂，其中丁二烯及其它高分子烯烃在一定温度和压力下会发生脱氢、缩合反应，形成各种焦油类聚合物。
[1]经研究，当其温度超过90℃时，重组分（主要是丁二烯及其他高分子二烯烃）的聚合反应速度会快速上升，生成的焦油类聚合物（在高温下呈黏稠状态，在常温下硬度接近沥青）淤积在压缩机的叶轮、流道、隔板和内密封上，造成压缩机各部件性能下降。
随着厚度的增加，覆盖在各部件表面的聚合物在离心力的作用下会部分脱落，影响转子的平衡，严重时会使压缩机因轴振动和轴位移过大而发生联锁停车，甚至会导致压缩机在较短的运行周期内提前检修清洗流道。
裂解气压缩机注水改造
裂解气压缩机注水改造
黄开炳;吕长富;史孝咏
【期刊名称】《乙烯工业》
【年(卷),期】2010(022)002
【摘要】通过对裂解气压缩机增加注水改造,解决裂解气压缩机机组内部结焦的问题,对降低压缩机出口温度、延缓结焦速度、提高运行周期起到了积极作用.
【总页数】3页(P59-61)
【作者】黄开炳;吕长富;史孝咏
【作者单位】中国石油兰州石化公司石油化工厂,甘肃,兰州,730060;中国石油兰州石化公司石油化工厂,甘肃,兰州,730060;中国石油兰州石化公司石油化工厂,甘肃,兰州,730060
【正文语种】中文
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裂解气压缩机系统聚合结垢的形成与防止
具 有 易被诱 导极 化 的大 竹键 的苯 乙烯 类物 质
专业 ， 长期从事 乙烯生产及技术管理工作 ， 现从事石油化 工发
展规划工作 ， 高级工程师 。
是引发热聚合的物质基础 ， 包括苯 乙烯、 甲基苯乙
・
４ ・ ６
乙 烯 工 业
第２ ３卷
是 一种 高活 性 的聚 合 引 发 物 ， 因此 烃类 自动 氧 化 的难易 程度 与聚 合关 系 较大 。烃类 自动 氧化 的难
对 裂解气 的影 响较 大 。本 文 以 ２ ０ ｋ／ ０ ｔａ乙烯 装 置
动氧 化反应 。 自动氧 化 的 中间 产物 过 氧 自由基 ］
双环戊二烯作代表物质。
１ １ 热 引发 的 聚合 ．
收稿 日期 ：０ １－ ５—１ ； 改 稿 日期 ：０ ｌ ２一ｌ 。 ２１ ０ ０修 ２ １ —ｌ ２
作者 简介： 刘建 明， ，９ ５年毕业 于华南理工 大学化学 工程 男 １９
重点论述 了这 两种聚合 的机 理和 发 生的条件 。在 计 算基础 上 ， 究 了裂解 气 内易聚合 物质 的浓度 及 分 研
布， 分析 了常用的注水、 注油 、 阻聚剂等防聚合措施的优缺点 ， 加 并提 出了应 用要 点。 关键词 ：裂解气压缩机 自由基 结垢 热聚合 注水技术 阻聚剂 过氧化物
施。 １ ２ 过氧 化物 引发 聚合 ．
从聚合反应 的化学机理角度出发 ， 结合模拟计算 ，
对 聚合结垢 的产生及 防 止进行 探讨 。
氧是 引发 聚 合 的重 要 因素 ， 机 理 与 烃 类 的 其
１ 聚合 的化 学机 理
自动 氧 化 所 产 生 的 中 间 产 物—— 过 氧 自由 基 有 关 。大多 数 有 机 化 合 物 在 适 当 的 温 度 下 （＜２０ ０ ｃ ） 均能被 氧 自动 氧 化 ， 且 在 较 低 的氧 分 压 下 Ｉ ， ＝ 而
裂解气压缩机组注水-注油系统
裂解气压缩机组注水\注油系统摘要：介绍裂解气压缩机组在使用时投用注水系统的原因和根据工艺需要增加注油系统的改造。
利用水蒸发时的潜热来吸收裂解气工作时的热量，使裂解气的温度尽可能低于聚合物加剧反应温度，从而实现避免结焦的快速形成。
注油系统的增加更可以消除已经形成的结焦物质。
关键词：压缩机；裂解气；注油、注水系统；结焦。
Abstract: Introduction of cracking gas compressor unit in use for water injection system reasons and according to the needs of technology to increase oil system. Use of water evaporation latent heat to absorb the gas when the work of the heat, so that the gas temperature as possible below the polymer intensified reaction temperature, thereby realizing the rapid formation of preventing coking. Oiling system increases more can eliminate have formed the coking material.Key words: compressor; cracking gas; oil,water injection system;coking;0. 引言前言裂解气压缩机组是乙烯装置的重要设备,机组运行状态的好坏,直接决定着整个乙烯装置的安全、稳定和长周期运行。
裂解气压缩机压缩介质是裂解气,裂解气中某些组分包括烯烃类、过氧化物、硫化物、氧化氮等,在一定温度和压力下将发生聚合反应,形成类似焦油的粘稠沉淀物,阻塞叶轮、隔板、机壳、流道和密封,严重影响了压缩机气动性能。
石油开发中的油藏注水与压裂技术
石油开发中的油藏注水与压裂技术石油开发是一个复杂而庞大的工程，涉及到多项技术的应用。
其中，油藏注水与压裂技术是石油开发过程中非常重要的两种技术手段。
本文将就石油开发中的油藏注水与压裂技术进行探讨。
一、油藏注水技术油藏注水技术是指通过人工或自然方式向油层注入水，以维持油藏压力，提高采油效率的一种方法。
油藏注水技术主要有以下几个方面的应用。
1. 提高油藏压力：通过注入水分子的能量，可以增加油藏的压力，从而促进石油的流动，提高采油速度。
2. 洗净油层：在注入水的过程中，水分子的运动会带动停留在油层中的油和杂质，将其冲洗到井口，清除了油藏中的杂质，从而保持了油层的通透性。
3. 调节油藏温度：在油藏注水的过程中，注入的水分子会吸收一部分热量，通过调节注水的温度可以对油藏的温度进行调节，从而更好地控制油藏的开采。
二、油藏压裂技术油藏压裂技术是指通过对油层施加压力，使原本无法采出的石油能够在压力的作用下流动到井口的一种技术。
油藏压裂技术主要有以下几个方面的应用。
1. 增加油层渗透性：通过对油层施加高压力，能够将裂缝扩大，从而增加油层的渗透性，使原本渗透性较差的油层能够更好地开采石油。
2. 创造通道：通过压裂技术，可以在油层中形成多条裂缝通道，促进石油的流动，提高采收率。
3. 促进石油释放：压裂技术可以使石油释放出来并向井口流动，提高石油采集效率。
三、油藏注水与压裂技术的应用案例石油开发中的油藏注水与压裂技术应用广泛，以下是一些典型的案例。
1. 加拿大油砂开采：加拿大的油砂资源庞大，但由于其渗透性差，石油很难流动到井口。
因此，油砂开采中常常采用注水与压裂技术，通过注水将石油推向井口，从而提高采油效率。
2. 美国页岩气开发：页岩气是一种通过压裂技术开采的一种天然气资源。
在美国，页岩气开发中广泛应用了压裂技术，通过对页岩岩石进行压裂，使天然气能够流动到井口。
3. 中国油田注水开发：中国的油田资源丰富，但大部分属于老油田，采集难度较大。
裂解气压缩机注水系统优秀文档
不喷水时的理论功为:
hnn1RTnn11hr
式中： n 为压缩过程的多变指数
h r 为压缩过程中的摩擦损失，W
四、湿压缩对离心气体压缩机主要参数的影响
两式中第一项分别为各自压缩过程的多变压缩功,显然当 n w＜ n 时湿压缩的多变压缩功较小, 但其摩擦损失 hrw 较大。湿压缩过程 当中,当多变压缩功的减小超过了摩擦损失的增加值,则气体压缩机 的耗功减小,气体压缩机效率提高,反之,则气体压缩机耗功增加,气 体压缩机效率降低。
五、湿压缩中对喷水的限制因素
1、气体压缩机进口温度的限制 当进气温度较高时,进口喷水量可适当增大,湿压缩的效果可趋
于明显; 当进气温度低于零度时,不能在进口喷水。而级间喷水不受 进气条件的限制,但进气温度较低时,级间喷水效果好。 2、颗粒直径的限制
如果颗粒直径较大,蒸发较慢,对流场影响较大,因而达不到理想 湿压缩的效果。如果能够使液滴的颗粒直径控制在一种有效的范围 之内, 则喷水量越多, 除了在级间完全蒸发的水起到了级间冷却效 果以外, 更多的水在级间进行湿压缩过程,因此其降低工质温度的效 果越明显,输出功率增加越多。所以, 液滴平均直径的要求对于喷水 也是一个限制性因素。
气体在压缩过程中与外界无热交换且无气体流动损失和摩擦损失。
两方面因因素此综合壁起来面,就被是级沾间喷湿水可的使损程失减度小就,也就会使气减体压小缩,机效由率受此湿压引缩的起影响的相摩应减擦小。损失也就相应减 为五喷、水 湿小压压缩缩,过中另程对的喷外多水变的液指限数制滴因很素 快蒸发,水滴与空气的掺混不均, 造成的气体压缩机
使压缩机效率提高3 %～4 %。
主要原因是: (1) 进口喷水有时会受到冬季结冰的限制; (2) 级间压缩介质温度较高,少量小水滴一旦喷入则立即雾化,蒸发迅速。
离心压缩机上的注水技术应用
离心压缩机上的注水技术应用刘文明;王蕾【摘要】分析在离心压缩机内部应用注水技术的可行性.【期刊名称】《化工设计》【年(卷),期】2012(022)004【总页数】2页(P24-25)【关键词】离心压缩机;设计;注水技术;应用【作者】刘文明;王蕾【作者单位】沈阳鼓风机集团股份有限公司沈阳 110869;沈阳鼓风机集团股份有限公司沈阳 110869【正文语种】中文乙烯装置是石化工业深加工的装置，由于压缩输送介质是从裂解炉来的裂解气，其组份有40多种，包括烯烃类、高分子烯烃、过氧化物、硫化物和氧化氮等，这些组份物质在一定温度和压力下会发生聚合反应，形成类似焦油的粘稠沉淀物，阻塞叶轮、隔板、机壳流道和密封，影响压缩机气动性能、机械性能和寿命。
因此世界上各压缩机制造商均设法避免和限制这种聚合反应。
注水技术是将压缩机注入一定量的水，水在压缩机内部靠高温介质汽化，由液态变为汽态所需热量由压缩机介质释放的热量提供。
离心压缩机是一种叶片旋转式机械，其通流部分主要由进风筒、进气蜗室、叶轮、扩压器、弯道、回流器等组成。
压缩机外形见图1。
工艺流程:从离心压缩机进风筒吸进的气体经进气蜗室进入叶轮，利用叶片和气体的相互作用将机械能转化成气体的压力能及动能，提高气体压力及速度，气体由叶轮进入扩压器，一部分动能转化为压力能，气体压力继续提高，速度下降后进入弯道，经过回流器进入下一级压缩，在压缩过程中大部分能量转化为压力能，小部分转化为热能。
由于气体经几级压缩后温度较高，不利于继续压缩，需通过出口蜗室及出风筒引入气体冷却器冷却后再继续压缩。
例如:二缸四段14级配置的压缩机组，主要经过三次冷却，压缩→冷却→再压缩→再冷却。
其工艺流程相对比较复杂，具体流程见图2。
注水技术可以简化上述工艺流程，压缩机内介质不需要通过管道引入气体冷却器，而是直接喷水冷却降温。
这样便可减少设备，降低投资。
具体流程见图3。
该工艺流程:首先，在压缩机叶轮出口后的弯道内注入纯净水，纯净水通过喷头在一定压力作用下雾化，雾化后的水与压缩机内的高温介质混合，液态水吸收介质的热量汽化，从而降低压缩机内介质的温度。
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图 １ 裂解 气压缩 机 的转子 示 意图
二 、裂解气压缩机 中的聚合反应
由于裂解气组分中含有能 自动发生 聚合反应 的物质 如 丁二烯 、高分子二烯烃 、硫化 氢 、氧化 氮、过 氧化物 等 ，它们在温度接近 ９ ｑ后聚合反应会急剧增快。聚合 ０Ｃ 体有类 似于沥青 的黏稠度 ，在环境 温度和压 力下像 道路
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开 与 计Ｄｉ＆ｅｏｅ 发 设 ｅｎ Ｄ ｌ ｎ ｓ ｖｐ ｔ ｇ ｅｍ
骸 与 ＧＭ
裂 解 气 压 缩 机 上 的 注 水 技 术
沈阳鼓 风机 （ 团）有限公司 （ 集 辽宁 １０ ２ ） 汪创华 １０ １ 薛宇飞 马志宏
【 摘 要】 通过分析裂解气压缩机 内的聚合反应问题 ，对 比限制及避免聚合反应的几种方法，最后采
图 ４ 聚合物脱离示意图
证 压缩机每段 的出１温度始终低于 ９ ％，那么这 种聚合 ３ ０
反应就不会发生 。也就从根本上解决了结焦问题 。 采用连续注水方式 ，其冷却作用 主要是来 自水的蒸 发潜热 。水 在 １０ ０ ％下 蒸 发 潜 热 （ 汽 化热 ）大 约 为 即
三、聚合反应的避免和限制
装置 已不适应形势需要 ，目前 国外 及我 国正朝 着 ｌ０万 Ｏ ｔ ／ ａ的规格发 展。乙烯装 置 中的裂解 气压 缩机 由于输 送
介质是从裂解炉 来 的裂解 气 ，其组 分有 ４ ０来种 ，包括 烯烃类 、高分子烯 烃 、过 氧化 物 、硫 化物 和氧 化 氮等 ， 这些组 分物质在一定温度 和压 力下会发生 聚合反应 ，形 成类 似焦油的黏稠沉 淀物 ，阻塞叶轮 、隔板 、机壳流道 和密封 ，影响压缩机 气动性 能 、机械性 能和寿命 。因此
由于温度是 裂解气压缩机 聚合反应 的根本原 因，因 此从设 计的观点出发 ，避 免聚合物沉积并黏 附在压缩机 内是最简单的办法 ，这就要 限制每段 出１ ３温度在 ９ ％以 ０ 下 ，避免聚合反应在压缩机 内发生 。因此 目前石脑 油系
统 的裂解气压缩机 ，国际上一般 为 ５段 、４个 中间冷 却 ８ ７维普资讯
开发 与设 计 Ｄｓｎ ｅ ｌｍｎ ｅｉ ＆Ｄｖｏ ｅｔ ｇ ｅｐ
３ ｒｍ的沉积物 ，严重影 响了压缩机的工作能力 。 ０ ａ 聚合物在转子 （ 如叶轮的轮盘和 轮盖）上形成非 常 均匀地分布 ，这样转子的平衡不会受 到影响 ，但 当厚度 接近 ２ ｍｍ后 ，覆盖 的聚合物 在离心 力 的作用 下会部 分 脱落 ，由于脱落不是很均匀 的 ，转 子会失去 平衡 ，振动 开始 加剧 ，还会 在转动 件和定 子件 之 间产 生磨 石作 用 ， 严重 时会 导致压缩机 的停车 ，造成严重 的机械损伤 。从
度约为 ２ ｍｍ的沉 积物 ，而 在叶轮 上游 几乎 看不 到。沉
积物还会发生在叶轮 口圈密封 和隔板等处 。如 图 ３所示
在 压 缩 机 的 出 口 蜗 室 内 沉 积 物 形 成 的 厚 度 约 为
图 ３ 出 口蜗室 沉积 物示 意 图
Ｇ Ｍ 逦 用ｉ 槭 Ｉ ｉ ｎ
２６ ０ 年第７ Ｏ 期
器。
２ ６ｋ ｋ，而水的传热 可 以忽 略不计 ，因为从 ３ ％到 ２Ｊ ｇ ２ ／ ０
ｌｏｃｔ仅仅为 ２ ３Ｊ ｋ 。在压 缩机 叶轮 出 １后 的弯道 ｏｏ ， １ － ９ ｋ／ ｇ ３
内注入 的水 ，使其迅 速汽化，就需 要从周 围的气 体 中吸 人大量 的热量 ，降低了下一级 叶轮进 １的气体温度 ， ３ 从 而达到 了降低下一级叶轮出 １气体 温度的 目的。进 而达 ３ 到降低每段 出１温度的 目的。下面是一个 简单 的热 平衡 ３
用 注水技 术 ，并从 注水 系统 设计上 采取 有效 手段 ，取 得 了良好 的 效果 。
【 关键词 】 离心气压缩机设计 注水技术应用
效果
一
、
问题的提出
乙烯装置是石化工业深 加工的装置 ，是 反映一 个国 家经济实力的装置。随着我国 国民经济 的飞跃 发展 ，乙 烯装置 的需求 已大大提高 ，原先 １ ５万 ｔａ ３ ／ 和 ０万 ｔａ ／ 的
用 的沥 青一 样坚硬 。 图１ 、图 ２所示的一 台国外制 造的 裂解气压 缩机组
图 ２ 裂解 气压缩 机 的定子 示意 图
的转子和定子 ，可以看到这些 聚合物 ，由于这 些黏稠 坚 韧的聚合物 使这 台压缩 机流量减 少，振 幅增加 ，在较 短 的周期 内就需要 检修 和清洗。这些聚合物 在图示位 置沉 积 ，使得温度较高的叶轮下游受到严重 ｆ 塞 ，形成 的厚 亏
外 。将足够量 的溶 剂注入 ，以使 足够 量的溶剂 液卷入气
流 内，通常是长期 或定期 以 ２ ～ ％的气体容积流量注 ％ ３
入溶剂 ，而使聚合物松动和脱落 。如 国内某厂一 台国外 制造 的裂解气压缩机就是在其段进 １通过 阀门、喷 嘴注 ３ 入溶剂。注入 的溶剂要求无腐蚀性 、无 Ｃ Ｈｍ固体蒸馏 ｍ 物 （ 如富芳 香烃 化合 物 的原油 ） ，常 为轻 柴油。 当然 还 需要配置溶剂 泵及在工艺段 间提 供分离器等 等。注入 的 溶剂在压缩机 内流通是需要 耗功的 ，效果也不是 非常理 想 。同时 ，因压缩 机和管路 系统 注满液体 ，当压缩 机重 新起动时可能会发生液滴 冲击 。
这种处理办法只能在聚合反应发生 后被动处 理 ，并
图４ 可以看出聚合物脱落的情形 。
不 能从根本上解决聚合问题 ，注水方法 才是一种有效 解 决问题 的方法 。
３ 注 水 ．
裂解气 压缩机一般采用 ４段或 ５段压缩 ，这 是 由工 艺条件限定的。压缩机在稳定 运行时 ，各段 的出 １温度 ３ 是恒 定 的。如 采 用 ４段 压 缩 时 ，段 的 出 １ 温 度 将 在 ３ １０ ０ ％左右 ，这时 ，聚 合反 应是不 可避 免的 。压缩 机 制 造 厂家如果采用注水技术降低每压缩段 的出 １温 度 ，保 ３