本發(fā)明涉及到輕烴脫氫制造烯烴的裝置，具體地說是為異丁烷脫氫制備異丁烯工藝和系統(tǒng)配套的專用離心壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：

異丁烯是一種重要的有機(jī)化工原料，主要用于制備甲基叔丁基醚(MTBE)、丁基橡膠、異戊橡膠等產(chǎn)品。隨著異丁烯下游產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用，全球性異丁烯資源不足的矛盾日漸突出，因而擴(kuò)大異丁烯的來源，增加異丁烯的產(chǎn)量，已成為全球石油化工發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。另一方面，長期以來煉油廠的副產(chǎn)物C4-C6鏈烷烴(其中以異丁烷含量最高)95％以上都作為低價(jià)值的燃料使用，實(shí)屬資源浪費(fèi)。因此，探討C4-C6烷烴的深加工途徑，開發(fā)以它作原料的化工產(chǎn)品，合理利用該資源也具有十分重要的意義。由此推出了異丁烷脫氫生產(chǎn)異丁烯工藝。

目前，異丁烷的脫氫工藝主要有：Phillips開發(fā)的Star工藝；ABB Lummus公司開發(fā)的Catofin工藝和Linde公司開發(fā)的Linde工藝，他們采用的是固定床多反應(yīng)器系統(tǒng)；而俄羅斯雅羅斯拉夫研究院與意大利Snamprogetti公司聯(lián)合開發(fā)的FBD-4工藝則采用流化床反應(yīng)器系統(tǒng)。異丁烷催化反應(yīng)是在高溫、定壓條件下進(jìn)行異丁烷脫氫反應(yīng)，要將C4原料進(jìn)行循環(huán)利用得到異丁烯，離心壓縮機(jī)是必不可缺的單元。

中國專利CN201410363109.1報(bào)道了《一種通過C4原料循環(huán)利用制取異丁烯的方法》，其工藝步驟就包括如下四個(gè)系統(tǒng)：(1)C4精制系統(tǒng)；(2)反應(yīng)脫氫系統(tǒng)；(3)壓縮和分餾系統(tǒng)；(4)異丁烯-異丁烷循環(huán)利用系統(tǒng)。的確，壓縮機(jī)系統(tǒng)是異丁烷脫氫工藝不可缺少的裝置，然而，為它專門設(shè)計(jì)的離心壓縮機(jī)在國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的網(wǎng)站上檢索不到，說明對(duì)如何適應(yīng)異丁烷脫氫制取異丁烯的工藝設(shè)計(jì)專用的壓縮機(jī)，還沒有得到壓縮機(jī)領(lǐng)域技術(shù)人員的重視。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于異丁烯脫氫裝置的離心壓縮機(jī)，它能按照異丁烯脫氫工藝的參數(shù)為生產(chǎn)過程提供穩(wěn)定壓力和溫度的氣體動(dòng)力源。

本發(fā)明所提供的異丁烯脫氫裝置用帶中間冷卻器的離心壓縮機(jī)，包括主軸、葉輪、隔板、聯(lián)軸器、擴(kuò)壓器、上機(jī)殼、下機(jī)殼、密封組件和軸承，其特征在于：

(1)壓縮機(jī)的機(jī)殼從轉(zhuǎn)軸的水平面分為上、下兩體，上殼體通過兩端的密封體同下殼體相固定，下殼體則固定在支座上；

(2)由多級(jí)相同直徑的后彎型閉式葉輪、隔套、平衡盤等零件串聯(lián)安裝在主軸上配合組成轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子通過軸承和軸承座安置在下殼體上；

(3)另設(shè)置有中間冷卻器，并根據(jù)不同工藝管線對(duì)溫度和壓力的要求，采用功率損失最小原則，分配各段壓縮比及中間冷卻器數(shù)量。

本發(fā)明所提供的異丁烯脫氫裝置用帶中間冷卻器的離心壓縮機(jī)，其特征在于所說的各段壓縮比在ε＝5～9的范圍內(nèi)，采用一次冷卻，即帶有一個(gè)中間冷卻器；

本發(fā)明所提供的異丁烯脫氫裝置用帶中間冷卻器的離心壓縮機(jī)，其特征在于所說的各段壓縮比在ε＝10～20的范圍內(nèi)，采用三次冷卻，即帶有三個(gè)中間冷卻器；

本發(fā)明所提供的異丁烯脫氫裝置用帶中間冷卻器的離心壓縮機(jī)，采用相同直徑的多級(jí)葉輪，在實(shí)現(xiàn)異丁烯脫氫工藝要求的循環(huán)動(dòng)力所需的壓力的前提下。降低了壓縮機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本，縮短了設(shè)備的生產(chǎn)周期。使理論研究、生產(chǎn)實(shí)際和用戶的需求有機(jī)結(jié)合，為研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化推廣探索出了新的方向。

本發(fā)明所提供的異丁烯脫氫裝置用帶中間冷卻器的離心壓縮機(jī)，所說的水平剖分形式、每級(jí)葉輪前方設(shè)有輪蓋密封、壓縮機(jī)兩端設(shè)有軸端密封、干氣密封等結(jié)構(gòu)，減小了氣體介質(zhì)的泄漏量，減少壓力損失，提高整體壓縮機(jī)效率，同時(shí)減少了安全事故發(fā)生的可能性。

本發(fā)明所提供的異丁烯脫氫裝置用帶中間冷卻器的離心壓縮機(jī)，特別適合于異丁烯脫氫制取異丁烯工藝的應(yīng)用，在簽訂了保密協(xié)議的前提下，曾經(jīng)提供給國內(nèi)多家石化企業(yè)使用，獲得了一致的好評(píng)，并在征集各家企業(yè)的意見后又對(duì)各項(xiàng)具體參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，更進(jìn)一步取得預(yù)料不到的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明異丁烯脫氫裝置用帶中間冷卻器的離心壓縮機(jī)的主剖視圖，圖2為中間冷卻器的主剖視圖，圖3為壓縮機(jī)的外形圖，圖4為中間冷卻器的左視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所提供的異丁烯脫氫裝置用帶中間冷卻器的離心壓縮機(jī)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明異丁烯脫氫裝置用帶中間冷卻器的離心壓縮機(jī)的主剖視圖，如圖所示。異丁烯脫氫裝置用離心壓縮機(jī)包括進(jìn)風(fēng)筒1、3、出風(fēng)筒2、4上機(jī)殼5、下機(jī)殼6、主軸7、葉輪8、密封組件9、隔板10、軸承11、聯(lián)軸器12。葉輪8和隔套、平衡盤、推力盤等零件安裝在主軸上形成轉(zhuǎn)子，將聯(lián)軸器12安裝在轉(zhuǎn)子的一端，以便與驅(qū)動(dòng)機(jī)相連。

圖3為壓縮機(jī)的外形圖。其包括有上機(jī)殼5、下機(jī)殼6、螺栓13，將隔板10分別安裝在上機(jī)殼5、下機(jī)殼6上，將軸承11放在下機(jī)殼6的密封體上，轉(zhuǎn)子放在軸承上，將上機(jī)殼與下機(jī)殼用螺栓13把和好，完成整機(jī)的安裝。

圖2為中間冷卻器的主剖視圖。壓縮機(jī)的一段出風(fēng)口與中間冷卻器的進(jìn)風(fēng)口相連，中間冷卻器的出風(fēng)口與壓縮機(jī)的二段進(jìn)風(fēng)口相連，完成帶中間冷卻器離心壓縮機(jī)的安裝。

實(shí)施例1 10萬噸/年異丁烷脫氫裝置用離心壓縮機(jī)

10萬噸/年異丁烷脫氫裝置用富氣壓縮機(jī)，采用水平剖分形式、八個(gè)葉輪均采用外徑為520mm的閉式葉輪，壓縮比為19.61，采用段間三次冷卻，有四個(gè)進(jìn)風(fēng)筒和四個(gè)出風(fēng)筒連接三個(gè)中間冷卻器。實(shí)現(xiàn)出口壓力2MPa，出口溫度85.3℃的工藝管線需求。

實(shí)施例2 10萬噸/年異丁烷脫氫裝置用離心壓縮機(jī)

10萬噸/年異丁烷脫氫裝置用富氣壓縮機(jī)，為山東另一用戶設(shè)計(jì)制造，其結(jié)構(gòu)和尺寸以及各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)與實(shí)施例1相同，唯一不同之處在于，實(shí)施例1的原動(dòng)機(jī)為變頻電動(dòng)機(jī)，實(shí)施例2的原動(dòng)機(jī)為汽輪機(jī)。由此可見，本發(fā)明所提到的異丁烷脫氫裝置用離心壓縮機(jī)可滿足于各石油石化工廠異丁烷脫氫工藝管線的要求。

實(shí)施例3 20萬噸/年異丁烷脫氫裝置用離心壓縮機(jī)

20萬噸/年異丁烷脫氫裝置用富氣壓縮機(jī)，如圖1、圖2所示，采用水平剖分形式、七個(gè)葉輪均采用外徑為800mm的閉式葉輪，壓縮比為8.35，采用段間一次冷卻。實(shí)現(xiàn)出口壓力0.843MPa，出口溫度107.9℃的工藝管線需求。

本發(fā)明所提供的異丁烯脫氫裝置用帶中間冷卻器的離心壓縮機(jī)，在這里雖僅僅列舉了三個(gè)實(shí)施例，但是絕不僅僅只有這三個(gè)實(shí)施例，所有基于本發(fā)明構(gòu)思的其它設(shè)計(jì)方案均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。