丙烯压缩机操作法讲诉

丙烯冷冻岗位操作规程1 岗位生产任务及意义本岗位使用汽轮机驱动离心式压缩机，以丙烯为介质，通过压缩，用水冷凝，节流降压蒸发，达到制冷效果，提供冷量给低温甲醇洗系统中各深冷器，补偿系统冷量损失。

本操作法规定了丙烯压缩机岗位的生产任务，生产原理和工艺流程，正常生产操作方法和工艺指标，系统的开车与停车，异常情况及处理，安全技术要点及保安措施等内容。

本操作法适用于丙烯压缩机岗位和总控岗位的工艺操作技术。

2 工艺过程概述2.1 离心式压缩机的工作原理离心式压缩机的工作原理与输送液体的离心泵类似，气体从中心流入叶轮，在高速旋转的叶轮的作用下，随叶轮作高速旋转并沿半径方向甩出来。

叶轮在驱动机械作用下对气体作了功。

因此，气体在叶轮内的流动过程中，一方面由于受旋转离心力的作用增加了气体本身的压力，另一方面又得到了很大的速度能（动能）。

气体离开叶轮后，这部分速度能在通过叶轮后的扩压器、回流器弯道的过程中转变为压力能，进一步使气体的压力得到提高。

2.2 汽轮机的工作原理由管网来的中压蒸汽，经汽轮机喷嘴膨胀后，压力逐渐降低，流速增加，热能转化为动能，汽体成为高速气流射到叶片上，推动叶片转动，叶片在带动主轴转动，动能变为机械能，并带动压缩机主轴一起转动。

2.3 丙烯压缩制冷原理制冷作为一门科学是指用人工的方法在一定时间和空间内将某物体或液体冷却，使其温度降低到环境温度以下，并保持这个温度。

制冷的方法很多，常见的有以下四种：液体汽化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷，其中液体汽化制冷的应用最为广泛，丙烯制冷就是就是其中一种，它是利用丙烯液体汽化时的吸热效应实现制冷的。

液体汽化成蒸汽，当液体处于密闭容器时，若此容器内除了液体及液体自身的蒸汽外不存在任何其他气体，那么液体和蒸汽在某一压力下将达到平衡，此时的气体称为饱和蒸汽，它所具有的压力称为该温度下的饱和压力，温度称为饱和温度。

饱和压力随温度的升高而升高。

如果将一部分饱和蒸汽从容器中抽出，液体中就必须再汽化一部分蒸汽来维持平衡，液体汽化时，需要吸收热量，此热量称为汽化潜热。

汽化潜热来自被冷却对象，它使被冷却对象变冷，或者使它维持在低于环境温度的某一低温。

为使上述过程继续进行，必须不断的从容器中抽出蒸汽，再不断地将液体补充进去。

通过一定的方法把蒸汽抽出，并使它凝结成液体后再回到容器中，就能满足这一要求。

从容器中抽出的蒸汽，如果直接凝结成液体，所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低，而我们希望蒸汽的冷凝过程在常温下实现，因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。

这样，制冷工质将在低温低压下蒸发，产生制冷效应，并在高温、高压下冷凝，向环境或冷却介质放出热量。

因此，汽化制冷循环由工质汽化、蒸汽升压、高压蒸汽的冷凝和高压液体的降压四个过程组成，丙烯压缩制冷循环就具备上述四个基本过程。

2.4 丙烯的物理化学性质丙烯是一种无色略带甜味的易燃气体，分子式为CH3-CH=CH2，分子量为42.08，沸点－47.7℃，熔点－185.25℃，其密度为空气的1.46倍，临界温度为91.8℃，临界压力为4.62MPa，爆炸极限为2.0～11％（VOL），闪点为－108℃，因此，丙烯在贮藏时要特别小心，如果发生泄漏，因为它比空气重，积聚在低洼处及地沟中，如在流动过程中遇到火星，则极易引起爆炸，酿成严重后果。

液体丙烯的性质和处于平衡状态下的液体和气体性质列表如下：处于平衡状态下的丙烯液体和气体性质液体丙烯的性质2.5 压缩机的结构及型号概述2.5.1 压缩机结构概述：该机组由3MCL807压缩机和H642汽轮机组成，3MCL807型离心压缩机由一缸两段七级组成（一段四级，二段三级），压缩机与汽轮机由膜片联轴器（沈阳申克公司供）联接，压缩机和汽轮机安装在同一钢底座上，整个机组采用润滑油站供油润滑，压缩机的轴端密封采用克兰（天津）鼎铭公司的干气密封，干气密封的控制系统也由克兰（天津）鼎铭公司提供。

2.6 工艺流程概述2.6.1 丙烯流程概述开车时，液体丙烯从槽车导入丙烯贮槽（V2401），然后依次导入丙烯闪蒸槽（V2402）、丙烯分离器（V2403），最后通过液体丙烯管线去低温甲醇洗工序。

装置正常生产时，从低温甲醇洗工序来的-40℃气体丙烯,压力约0.02MPa, 进入丙烯分离器（V2403），气体中的液滴分离出来后以42050 Nm3/h进入丙烯压缩机（C2401）低压缸（一段）进口。

低温甲醇洗工序来的温度约4℃、压力约0.51MPa丙烯气体，进入丙烯闪蒸槽（V2402），分离气体中的液滴后以18000 Nm3/h补入丙烯压缩机（C2401）高压缸（二段）进口与一段出口气体混合后继续压缩至排气压力。

气体丙烯经压缩后,出压缩机（C2401）气体压力升为1.8 MPa，温度约96.7℃，进入丙烯冷凝器（E2401A/B/C/D）冷凝到40℃，冷却介质为循环冷却水。

丙烯气通过循环冷却水冷凝成液体后，靠重力排入丙烯贮槽（V2401）。

丙烯贮槽（V2401）出来的温度40℃、压力1.80MPa的液体丙烯一部分进入低温甲醇洗工序(E2211)冷量回收，一部分作为低温甲醇洗4℃蒸发制冷剂（E2202），另一部分进入丙烯闪蒸槽（V2402）闪蒸减压到0.51MPa，丙烯液体降温至约4℃。

出丙烯闪蒸槽（V2402）的液体丙烯一部分减压至0.02MPa进丙烯分离器，另一部分送往低温甲醇洗作为-40℃蒸发制冷剂，各冷点蒸发后的气体返回本系统完成制冷循环。

为了防止压缩机喘振，采用了两段防喘振回路，压缩机出口经一段防喘振阀FIC2420进入丙烯分离器为一段防喘振回路，经二段防喘振阀FIC2421进入丙烯闪蒸槽为二段防喘振回路。

冷冻系统制冷过程中积累的不凝性气体和安全阀放空气体，经放空总管进入火炬。

2.6.2 蒸汽及冷凝液流程概述压力为2.5Mpa,温度为390℃的中压蒸汽经隔离阀、速关阀、调速汽阀后进入汽轮机内膨胀做功，做功后的负压蒸汽-0.09Mpa排入凝汽器，在凝汽器中乏汽被冷凝为水并形成一定真空度，冷凝水用冷凝液泵送出界区。

为了维持凝汽器的真空，设有射水抽气器，抽出其中不凝汽。

水箱中的水经射水泵加压到0.35Mpa后进入抽气器的进水口，将不凝气带到水箱。

0.42MPa、32℃循环冷却上水来自管网，分配到丙烯冷凝器（E2401）和冷凝器（E2402）使用。

0.25MPa、42℃循环冷却回水去管网。

2.6.3 润滑油流程概述与压缩机组配套的润滑油站，设有一主一副两台蜗杆油泵。

润滑油经过粗过滤器过滤（一开一备）被油泵吸入加压，通过一次油压调节阀PCV2401使其压力达到1.1MPa，然后经过油冷却器A、B（平时根据油温情况选择使用，长杆指向使用的油冷却器，杆水平方向表明两台油冷却器共用）使其冷却到35~49℃，经过油过滤器过滤（一开一备，前后压差＜0.15MPa，当压差≥0.15MPa时，切换备用过滤器进行清洗）。

其中一部分通过调节二次调节阀PCV2402使其压力达到0.25~0.30MPa之间后，送往压缩机各个润滑点，最后回到润滑油箱；另一部分送往汽轮机各个润滑点后回到润滑油箱，进汽轮机调速器的油压＞0.60MPa，调速器才能用，当≤0.60MPa时辅助油泵自动启动。

本系统还设有高位油箱一个，当两台油泵同时发生故障而不能启动时，高位油箱的截止阀会自动打开，通过高位差流到各个润滑点，使机组能在有限时间内停下来，而不发生断油现象。

2.6.4 干气密封气流程概述2.6.4.1 一级密封气流程概述正常运行时，采用压缩机工艺丙烯气加气（温度96.7℃，洁净度≤30μ，压力：1.8 MPa （G），流量500Nm3/h）作为一级密封气的气源，该气源经G1法兰端口进入密封控制系统，再经F1（或F2）高压精过滤器过虑后，通过PDV2492气动薄膜调节阀参照二次平衡管压力进行压差调节（＞200 KPa），然后分别通过法兰A1′-A1和A2′-A2进入低、高压端密封腔。

压缩机开、停车时，使用常温、5.9MPa中压氮气作为一级密封气的气源，流程同上。

一级密封气的主要作用是防止压缩机内不洁气体污染一级密封端面，同时随着压缩机的高速运转，通过一级密封端面螺旋泵送到一级密封放空火炬腔体，并在密封端面间形成刚性气膜，对端面起润滑、冷却等作用。

该气体绝大部分通过压缩机的轴端迷宫进入机内，只有少部分≤1.0Nm3/h通过一级密封端面进入一级放空火炬腔体。

2.6.4.2 二级密封气及后置隔离气流程概述采用常温、0.45MPa、流量42Nm3/h的氮气作为二级密封气和后置隔离气的气源，该气源经G2法兰端口进入密封控制系统后，通过F3（或F4）过滤器精过虑及减压阀减压为0.4MPa后分四路分别进入高、低压端二级密封腔和后置迷宫密封腔：a) 经球阀V12、FI-2493、截止阀V13节流减压后，作为二级密封气通过单向阀V15、C1′-C1进入低压端二级密封腔；b) 经球阀V16、FI-2494、截止阀V17节流减压后，作为二级密封气通过单向阀V19、C2′-C2进入高压端二级密封腔；c) 经音速孔板SO3、截止阀V20节流减压后，作为作为后置隔离气通过E1′-E1进入低压端后置密封腔；d) 经音速孔板SO4、截止阀V22节流减压后，作为作为后置隔离气通过E2′-E2进入高压端后置密封腔。

二级密封气的主要作用是阻止从一级密封端面泄漏的少量介质气体进入二级密封端面，并保证二级密封安全可靠运行，其大部分气体与一级密封端面泄漏的少量介质气体通过一级密封放空火炬腔体进入放空火炬管线，只有少部分≤1.0Nm3/h通过二级密封端面进入二级密封放空腔体高点放空。

后置隔离气主要是保证二级密封端面不受压缩机轴承润滑油污染。

其中一部分气体通过后置密封内侧梳齿迷宫与从二级密封端面泄漏的少部分密封气高点放空；另一部分气体通过后置密封外侧梳齿迷宫经轴承润滑油放空口放空。

2.6.4.3 放空火炬管线流程概述进入二级密封腔的大部分气体与从一级密封端面泄漏的少量介质气体分别通过低压端B1-B1′、截止阀V24、音速孔板SO1、FT-2491、球阀V25、单向阀V27、G3和高压端B2- B2′、V28、SO2、FT-2492、V29、V31、G4汇合后经高点放空。

3 生产操作方法3.1 生产操作时的控制3.1.1 各主要参数的控制3.1.1.1 丙烯闪蒸槽、丙烯分离器液位的控制丙烯闪蒸槽、丙烯分离器均有液位调节，调节液位时，液位不能调得过高，以防有液滴进入丙烯压缩机，打坏叶轮，损坏压缩机，同时也不能过低，以避免一、二段进气产生大的波动，造成压缩机喘振。

丙烯闪蒸槽液位正常控制在450 mm，低限报警值为300 mm，高限报警值为800 mm。