一種用于提高烯烴分離裝置制冷能力的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于提高烯烴分離裝置制冷能力的系統(tǒng)。此系統(tǒng)由以下部分組成：壓縮機(jī)吸入罐，螺桿式壓縮機(jī)組，冷劑冷卻器，冷劑收集罐，冷箱，節(jié)流閥等；本實用新型在傳統(tǒng)離心式復(fù)迭制冷的基礎(chǔ)上增加了螺桿壓縮機(jī)制冷循環(huán)，同時對冷劑配比進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，首次采用烯烴分離裝置中的循環(huán)乙烷和循環(huán)丙烷作為冷劑的主要組成成分，通過自身制冷循環(huán)即可提供15℃～-160℃各級別的冷劑；本實用新型可大大降低烯烴分離裝置制冷系統(tǒng)改造的成本，縮短設(shè)備制造周期和施工安裝周期，相對于傳統(tǒng)的更換轉(zhuǎn)子的方法，造價僅為其10％左右，制造和施工周期也可縮短一半左右，且可調(diào)性強(qiáng)，操作穩(wěn)定。
【專利說明】一種用于提高烯烴分離裝置制冷能力的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型適用于烯烴分離裝置制冷系統(tǒng)的優(yōu)化，特別是乙烯裝置、甲醇制烯烴(MTO)氣體分離裝置制冷系統(tǒng)的改進(jìn)和優(yōu)化，同時也適用于其他類似石油化工裝置制冷系統(tǒng)及原有制冷系統(tǒng)的改進(jìn)。
技術(shù)背景
[0002]烯烴是石油化學(xué)工業(yè)中大多數(shù)中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料，烯烴分離裝置如乙烯裝置、甲醇制烯烴裝置(MTO)是主要的烯烴生產(chǎn)裝置。為保證烯烴分離效果，需要有充足的冷劑。傳統(tǒng)分離工藝都采用離心式丙烯制冷循環(huán)和丙烯-乙烯復(fù)迭制冷循環(huán)及混合冷劑復(fù)迭制冷循環(huán)來提供冷劑，如遼寧盤錦烯烴分離裝置采用離心式丙烯制冷循環(huán)和丙烯-乙烯復(fù)迭制冷循環(huán)來滿足烯烴分離工藝對冷劑的需求。各臺制冷機(jī)全部采用離心式壓縮機(jī)，采用冷劑為甲烷、丙烯、乙烯或其混合物。制冷循環(huán)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備是離心式壓縮機(jī)。
[0003]隨著現(xiàn)代烯烴分離裝置持續(xù)的擴(kuò)能增產(chǎn)或者原料變化，烯烴分離裝置普遍存在著制冷能力不足的問題，導(dǎo)致烯烴損失增加。限制制冷系統(tǒng)能力的主要因素是制冷壓縮機(jī)的處理能力，為提高制冷壓縮機(jī)的處理能力，常用的方法有:更換新的制冷壓縮機(jī)、更換壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子或者新增離心式制冷壓縮機(jī)。然而更換制冷壓縮機(jī)或更換轉(zhuǎn)子的造價都特別昂貴，通常更換一臺的造價為I?2個億人民幣，制造周期特別長，通常為一年以上，此外施工周期也較長，一般都需要在大檢修或長時間停車狀態(tài)下才能更換。同時由于乙烯裝置采用復(fù)迭制冷，因此需同時更換多臺制冷壓縮機(jī)或更換其轉(zhuǎn)子。為此本實用新型，提出了一種較為經(jīng)濟(jì)的螺桿壓縮機(jī)制冷循環(huán)系統(tǒng)，以提高烯烴回收率和產(chǎn)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決烯烴分離裝置冷劑負(fù)荷不足的問題，本實用新型提供了一種用于提高烯烴分離裝置制冷能力的系統(tǒng)，通過新增一套螺桿壓縮機(jī)制冷循環(huán)系統(tǒng)，同時，通過對冷劑配比進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新，滿足了烯烴分離裝置對冷劑的需求。此系統(tǒng)具有總投資低、流程簡單、變工況能力強(qiáng)、整個系統(tǒng)可實現(xiàn)國產(chǎn)化等特征。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的系統(tǒng)是:一種螺桿壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括I個壓縮機(jī)組，I個壓縮機(jī)吸入罐，I個冷劑收集罐，I個冷箱和I個管殼式換熱器，由壓縮機(jī)吸入罐、壓縮機(jī)組、冷劑冷卻器、冷劑收集罐、冷箱、壓縮機(jī)吸入罐依次連接，組成制冷系統(tǒng)。系統(tǒng)所用冷劑來自烯烴分離裝置現(xiàn)有產(chǎn)品和物料；
[0006]系統(tǒng)所用的壓縮機(jī)類型為螺桿壓縮機(jī)，螺桿壓縮機(jī)可設(shè)置一臺，兩臺串聯(lián)或并聯(lián)，三臺串聯(lián)或并聯(lián)，兩臺并聯(lián)后與第三臺串聯(lián)，兩臺串聯(lián)后與第三臺并聯(lián)，三臺并聯(lián)后與第四臺串聯(lián)，兩臺串聯(lián)后與另外串聯(lián)的兩臺并聯(lián)，串聯(lián)使用時需添加級間冷卻器；
[0007]系統(tǒng)所用的冷劑可以是單組份冷劑或多組份混合冷劑，單組份冷劑來自于烯烴分離裝置自產(chǎn)或外購的乙烯、乙烷、丙烯、丙烷物料中的一種；多組份混合冷劑是由烯烴分離裝置自產(chǎn)或外購的甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氮氣物料按一定配比組成的混合冷劑；
[0008]冷劑可直接經(jīng)節(jié)流閥減壓后進(jìn)入冷箱，提供冷量，也可先在冷箱中預(yù)冷至一定溫度，再經(jīng)節(jié)流閥減壓后返回冷箱，作為冷劑使用。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的積極效果是:
[0010]1、本實用新型首次將螺桿壓縮機(jī)應(yīng)用于烯烴分離裝置制冷系統(tǒng)改造，可大大降低烯烴分離裝置制冷系統(tǒng)改造的成本，縮短設(shè)備制造周期和施工安裝周期。此系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的更換轉(zhuǎn)子的方法，造價僅為傳統(tǒng)方法的10%左右，制造和施工周期也可縮短一半左右。
[0011]2、本系統(tǒng)不需消耗烯烴分離裝置的其他制冷壓縮機(jī)提供的冷劑，不增加原制冷系統(tǒng)的負(fù)荷。
[0012]3、本系統(tǒng)進(jìn)行了冷劑配比的技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新，首次在烯烴分離裝置中使用自產(chǎn)的循環(huán)乙烷(主要成分是乙烷，含少量的乙烯和丙烯等)和循環(huán)丙烷(主要成分為丙烷，含少量的丙烯等)作為混合冷劑的主要組成。
[0013]4、本系統(tǒng)所用的混合冷劑組分，可以全部來自烯烴分離裝置現(xiàn)有產(chǎn)品和物料，不需要增加額外的冷劑儲存系統(tǒng)。
[0014]5、本系統(tǒng)采用的是混合冷劑循環(huán)制冷技術(shù)，通過調(diào)整壓縮機(jī)出口壓力和冷劑組成配比，可得到15°C?_160°C各個溫度級別冷劑，操作靈活，滿足了絕大多數(shù)乙烯裝置對冷劑的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
[0016]圖1是實施例一示意圖
[0017]圖2是實施例二示意圖
【具體實施方式】
[0018]實施例一
[0019]本實施例中，來自烯烴分離裝置中脫甲烷塔塔頂物料、氣化后的循環(huán)乙烷和循環(huán)丙烷進(jìn)入壓縮機(jī)吸入罐，混合均勻后進(jìn)螺桿一增壓，經(jīng)段間水冷器冷卻，分別進(jìn)入螺桿二、螺桿三壓縮，經(jīng)冷劑冷卻器冷卻，進(jìn)入冷劑收集罐，罐底液相冷劑減壓后進(jìn)入冷箱，換熱后從螺桿二、螺桿三吸入口返回壓縮機(jī)壓縮循環(huán)；罐頂氣相冷劑先進(jìn)冷箱預(yù)冷，出冷箱后，經(jīng)節(jié)流閥減壓后返回冷箱作為冷劑使用，此股冷劑在冷箱內(nèi)換熱，完全氣化的冷劑返回壓縮機(jī)吸入罐，從螺桿一入口再次進(jìn)入壓縮機(jī)組壓縮循環(huán)。
[0020]本實施例可為兩個用戶提供冷劑。
[0021]實施例二
[0022]本實施例中，來自烯烴分離裝置氣化后的循環(huán)乙烷和循環(huán)丙烷進(jìn)入壓縮機(jī)吸入罐，混合均勻后經(jīng)螺桿一增壓，進(jìn)入段間水冷器冷卻，進(jìn)螺桿二增壓，經(jīng)冷劑冷卻器冷卻，冷劑全部液化后進(jìn)入冷劑收集罐，罐底液相冷劑先進(jìn)入冷箱預(yù)冷，出冷箱后經(jīng)節(jié)流閥減壓，返回冷箱作為冷劑使用，換熱后完全氣化的冷劑返回壓縮機(jī)吸入罐，進(jìn)入壓縮機(jī)組壓縮循環(huán)。
[0023]本實施例可以為一個用戶提供冷劑。
【權(quán)利要求】
1.一種用于提高烯烴分離裝置制冷能力的系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括I個壓縮機(jī)組，I個壓縮機(jī)吸入罐，I個冷劑收集罐，I個冷箱和I個管殼式換熱器，其特征在于:壓縮機(jī)吸入罐、壓縮機(jī)組、冷劑冷卻器、冷劑收集罐、冷箱、壓縮機(jī)吸入罐依次連接，組成制冷系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高烯烴分離裝置制冷能力的系統(tǒng)，其特征在于:所用的壓縮機(jī)類型為螺桿壓縮機(jī)，螺桿壓縮機(jī)可設(shè)置一臺，兩臺串聯(lián)或并聯(lián)，三臺串聯(lián)或并聯(lián)，兩臺并聯(lián)后與第三臺串聯(lián)，兩臺串聯(lián)后與第三臺并聯(lián)，三臺并聯(lián)后與第四臺串聯(lián)，兩臺串聯(lián)后與另外串聯(lián)的兩臺并聯(lián)，串聯(lián)使用時需添加級間冷卻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高烯烴分離裝置制冷能力的系統(tǒng)，其特征在于:冷劑可直接經(jīng)節(jié)流閥減壓后進(jìn)入冷箱，提供冷量，也可先在冷箱中預(yù)冷至一定溫度，再經(jīng)節(jié)流閥減壓后返回冷箱，作為冷劑使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高烯烴分離裝置制冷能力的系統(tǒng)，其特征在于:系統(tǒng)所用的冷劑是單組份冷劑或多組份混合冷劑。
【文檔編號】F25B1/047GK203605515SQ201320468110
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】王松漢, 李莉, 宋作玉, 肖海煥, 秦麗英, 李慧 申請人:北京麥科直通石化工程設(shè)計有限公司