加氢循环氢压缩机 ppt课件

加氢循环氢压缩机
图3-1 水平剖分离心式压缩机示意图
加氢循环氢压缩机
垂直剖分型离心压缩机也就是筒形压缩机，上下剖分 的隔板（用螺栓连成一个整体）和转子装在筒形汽缸 内（如图3-2 所示为筒形压缩机简图），汽缸两侧端盖 用螺栓紧固。隔板与转子组装后，用专用工具送入筒 形缸体内。检修时需要打开端盖，抽出转子与隔板， 以便进一步分解检修。由于筒形汽缸的内压能力好、 密封性及刚性好，对温度和压力所引起的变形比较均 匀，因此适用于压力较高或易泄漏的循环氢压缩机。
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1、前言 在加氢装置中循环氢的作用是保持反应系统氢分压、
带走反应热以及控制反应床层温度，从而保证加氢反 应的顺利进行。加氢装置的循环氢是靠压缩机来保证 在系统中的循环的。因此加氢循环氢压缩机是加氢装 置中最关键的动力设备，循环氢压缩机的运行可靠与 否关系到加氢装置的正常运行。目前，随着加氢装置 规模的不断大型化,循环氢需求也在不断增多 ，循环氢 压缩机大多选择离心式压缩机。
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由上式可知，当气体分子量越小时，压缩气体所需的 能量头越大、气体越难于压缩。对于离心式压缩机来 讲每一壳体最大安装的叶轮数为10（对于循环氢压缩 机最大叶轮数为6-8），所以循环氢压缩机压缩比一般 不超过1.3；另外，加氢循环氢压缩机从开工初期的反 应系统气密（介质为氮气N2），反应系统干燥，催化 剂的预硫化（采用以循环氢为载硫介质的气相干法硫 化方法）
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正常操作中的不同阶段（指因催化剂积炭活性降低引 起循环氢流量改变，以及反应器床层积垢造成压力降 加大）直到停工后在需要时催化剂采用氮气为热载体 的器内再生阶段，循环氢压缩机所压缩气体分子量变 化极大，循环氢压缩机是通过改变转数来适应各类不 同工况要求（压缩机叶轮提供给介质的能量头理论计 算为H=ψ2U22/g,其中ψ2称为能量头系数对于同一压缩 机来讲是一常数；U2为叶轮出口圆周速度, m/s;g为重 力加速度，9.8m/s2）。
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Hpol=RT1·[kηpol/(k-1)][(P2/P1)(k-1)/(k·ηpol) -1] Kg·m/Kg
式中 H pol——压缩机需要提供的能量头， Kg·m/Kg； R——气体常数，R=848/MW MW为气体分子量，对于
循环氢来讲一般为2.015； P2——出口压力，MPa； P1——入口压力，MPa； T1——入口温度，K； K——绝热指数，循环氢一般取K=1.4； ηpol——多变效率；
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图 3-2 筒形压缩机结构简图
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多轴式离心压缩机是指一个齿轮箱中由一个大齿轮驱 动几个小齿轮轴，每个轴的一端或两端安装一级叶轮。 这种压缩机轴向进气、径向排气，通过管道将各级叶 轮连接在一起。通过不同齿数的齿轮，使从动轴获得 不同的转速，从而使不同级的叶轮均能在最佳状态下 运行，中间冷却器设在机体下面，每级压缩后的气体 经过一次冷却经过一次冷却后进入下一级，机组效率 较高。这种结构的压缩机结构简单、体积小，仅适用 与中低压的空气、蒸汽或者惰性气体的介质。
2.2离心式压缩机的缺点 （1）单级压力比不高。 （2）由于转速高和要求一定的通道截面，故不能适应
太小的流量(主要是避免压缩机发生喘振,如图 2-1压 缩机特性曲线所示)。
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图 2-1压缩机特性曲线
加氢循环源自文库压缩机
（3）效率较低，由于离心式压缩机中的气流速度较大 等原因，造成能量损失较大，故效率比往复式压缩机 稍低一些。
转动惯量较小，运动件与静止件保持一定的间隙，因 而转速较高。一般离心式压缩机的转速为500020000r/min。
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（3）结构紧凑——机组重量和占地面积比同一流量的 往复式压缩机小得多。
（4）运行可靠——离心式压缩机运转平稳一般可连续 一至三年不需停机检修，亦可不用备机。排气均匀稳 定，故运转可靠，维修简单，操作费用低。
（4）由于转速高、功率大，一旦发生故障其破坏性较 大。
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3、离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型 3.1离心式循环氢压缩机的工作原理 离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机（即透平式压
缩机）。循环氢压缩机的工作原理与离心泵的工作原 理基本相同，不同之处是离心泵的工作介质是液体， 而循环氢压缩机的工作介质为加氢反应所需的氢气。 工作时启动原动机使叶轮旋转，叶轮的叶片驱使气体 一起旋转从而产生离心力，在此离心力的作用下，气 体沿叶片流道被甩向叶轮出口，经蜗壳送入排出管。 气体从叶轮处获得能量使压力能和动能增加，并依靠 此能量到达工作地点。在气体不断地被甩向叶轮出口 的同时，叶轮入口处就形成了低压区。
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输送气体在吸入管和叶轮之间就产生了压差，吸入管 中的气体在这个压差的作用下不断地被吸入吸入室并 进入叶轮中，致使循环氢压缩机能够连续工作。 3.2氢气在离心式压缩机内的压缩 在离心式循环氢压缩机中，高速旋转的叶轮向氢气所 提供的能量主要取决于叶轮的圆周速度，受材料强度 的限制，在循环氢压缩机中叶轮圆周速度一般按小于 250~270m/s进行设计计算,每级叶轮所能提供的能量 头约为3000Kg﹒m/Kg。在循环氢压缩机中通常用下式 进行估算叶轮数量：
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3.3离心式压缩机的类型 离心式压缩机可分为水平剖分型离心压缩机（如
MCL型）、垂直剖分型离心压缩机（如BCL型）及多轴 型离心压缩机等。 水平剖分型离心压缩机是指汽缸被剖分为上下两部分， 通常被称为上下机壳，上下机壳用螺栓连接，便于检 修（如图 3-1 所示为水平剖分的压缩机简图）。该结 构的压缩机一般适用于中低压（低于5.0MPa）环境下。
精品资料
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2、离心式压缩机特点
如果将往复式压缩机与离心式压缩机相比较，则显示 出离心式压缩机有以下特点。
2.1 离心压缩机的优点 （1）流量大——离心式压缩机是连续运转的，汽缸流
通截面的面积较大，叶轮转速很高，故气体流量很大。 （2）转速高——由于离心式压缩机转子只做旋转运动，