《【2017年整理】丙烷压缩机循环制冷系统工艺流程优化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】丙烷压缩机循环制冷系统工艺流程优化（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 37 -第3期 丙烷压缩机循环制冷系统工艺流程优化王洪松1，马蕊1，龚秋红2，孙洪亮1，伍建军1，刘光柄1（1.中国石油塔里木油田公司， 新疆 库尔勒 841000）（2.江汉石油勘察设计研究院， 湖北 武汉 430000）摘 要 塔中油田120万天然气装置制冷系统有3台制冷压缩机：低压制冷压缩机4-K1、中压制冷压缩机4-K2、高压制冷压缩机4-K3。当高压制冷压缩机4-K3出现故障时，无法对原料天然气进行预冷，导致装置全面停产。本文通过工艺流程优化将4-K2作为4-K3的备用机组，避免该情况的发生。关键词 丙烷制冷；压缩机；工艺优化作者简介： 王洪松（1983），男，河北保定人，本科学
2、历，工程师，主要研究方向为油气田地面工程工艺设计及自动化。图1 丙烷制冷系统流程图塔中油田 120万天然气装置用于处理塔中四油田伴生气。处理后水、烃的露点均 -30。该装置采用分子筛脱水、丙烷制冷后进行干气吸收的工艺流程。回收的轻烃主要成分是 C3、 C4组分，达到回收天然气中重组分的目的。装置制冷系统采用螺杆压缩机，该机德国 YORK公司制造，其中 4-K1压缩机功率为 1115kW， 4-K2压缩机功率为415kW， 4-K3压缩机功率为 680kW。机组主要由微处理器、微机通讯、压缩机、润滑系统、油分离系统、压缩机液压系统、冷却系统、吸入单流阀等组成。1 工艺流程塔中 120万装置的制冷
3、系统由 3台制冷压缩机组成：低压制冷压缩机 4-K1、中压制冷压缩机4-K2、高压制冷压缩机 4-K3； 4个丙烷缓冲罐：低压制冷缓冲罐 4-V1、中压制冷缓冲罐 4-V2、高压制冷缓冲罐 4-V3、丙烷缓冲罐 4-V4；主换热器3-E1、预冷器 2-E1、丙烷空冷器 4-EA1组成。制冷剂丙烷在常温下，无色无味，易燃易爆，是一种环保、健康的制冷剂，蒸发制冷温度低（ -44）。丙烷压缩循环制冷操作简单，流程短，能耗低。4-K1、 4-K2压缩液态丙烷与主换热器 3-E1中天然气换热后产生丙烷蒸汽， 4-K3压缩液态丙烷与预冷器 2-E1中天然气换热后产生丙烷蒸汽。主换热器 3-E1有中压制冷通
4、道，温度 -7，低压制冷通道，温度 -32。中压制冷通道温度由 4-K2进行保障，低压制冷通道温度由 4-K1进行保障。- 38 -技术交流石油与化工设备2011年第14卷预冷器 2-E1主要是将原料天然气的温度由45降低至 25，以满足分子筛脱水工艺的需要。液态丙烷在 2-E1中吸热后气化为丙烷蒸汽，产生的丙烷蒸汽则进入高压制冷缓冲罐 4-V3中进入 4-K3进行压缩，使 2-E1的丙烷蒸汽压力保持在0.75MPa，以保证 2-E1的正常工作。丙烷制冷系统流程见图 1。2 问题提出由图 1可看出，当 2-E1无法对原料天然气进行预冷时，由于原料天然气温度过高，导致分子筛的脱水效率降低，使水露
5、点达不到工艺要求，装置必须全厂停产。由于制冷系统的 3台制冷压缩机均未设置备用机组，一旦当 4-K3机组出现故障，2-E1无法正常工作。若完全依靠上游的原料气空冷器冷却原料天然气，在冬季容易造成原料气空冷器管束冻堵；在夏季原料气空冷器无法将温度降低，导致全厂停产。因此， 4-K3在制冷系统中是关键机组，必须保障其正常运转。3 工艺优化为解决此问题，经现场调研认为将 4-K2作为4-K3的备用机组是可行的。在 4-K3机组入口与4-K2机组入口管线上安装一连接管线，并安装手阀。当 4-K3故障停运后，打开 4-K2与 4-K3入口连接手阀，将 2-E1产生的丙烷蒸汽导入 4-K2进行压缩，保持
6、2-E1的丙烷蒸汽压力在 0.75MPa，使 2-E1正常工作。图2 改造后制冷系统工艺流程4 运行模式4-K2、 4-K3机组参数见表 1：表1 4-K2、4-K3机组参数表4-K2压缩机 4-K3压缩机蒸发压力：3.5bar，-9.5 吸入压力：3.4bar，-8.4 蒸发压力：7.26bar，14.4 吸入压力：7bar，1 5.5排出压力：19bar，71.2 冷凝压力：18.5bar，53 排出压力：19bar，65 冷凝压力：18.5bar，53制冷功率：776kW，554kW 容积比：2.2-5.0 制冷功率：1769kW，593kW 容积比：2.2-5.0压比：5.5 最大排量
7、：1849m3/h 压比：2.4 最大排量：2631m3/h4-K2电机 4-K3电机型号：KB54288-VH02 功率：415kW 型号：KB5426B-VH02 功率：680kW转速：2975RPM 功率因数：0.89 转速：2975RPM 功率因数：0.89电流：28.5A 频率：50Hz 电流：46A 频率：50Hz电压：10000V 电压：10000V- 39 -第3期 王洪松等 丙烷压缩机循环制冷系统工艺流程优化根据上表可以得出，若将 4-K2作为 4-K3的备用机组，必须降低 4-K2的负载，以保证 4-K2机组的正常运行。因此，改造后应用该流程的操作方式及工艺参数设定如下：（
8、 1）将 4-K3机组进出口手阀、回流手阀关闭，将机组完全隔离出制冷系统；（ 2）将 4-K2机组回流设定值由原来的0.35MPa改为 0.75MPa，并将 4-V2进主换热器 3-E1液态丙烷手阀关闭，停止 3-E1中压制冷。5 结论通过工艺优化，做到了在不增加设备的情况参考文献1 张惠欣丙烷制冷油吸收复合工艺改造可行性 J油气田地面工程， 2007， 26(6)： 302 晁琼萧，常玉龙，张宏伟，等丙烷压缩循环制冷低温天然气处理工艺技术在榆林气田的应用 J石油化工应用， 2006， 25(4)： 32-36下，消除了装置隐患，节省了改造成本，避免了因 4-K3机组停机导致全厂停产的后果，提
9、高了企业的经济效益。收稿日期： 2011-01-11；修回日期： 2011-02-16参考文献1 SH/T3536，石油化工工程起重施工规范 S.2 SH/T3515，大型设备吊装工程施工工艺标准 S.3 罗顶瑞，朱兆华编著 .大型吊装组织设计与方案实例 M. 北京：化学工业出版社， 2007.4 吴恒富编 .自行式起重机吊装实用手册 M.北京：中国石化出版社， 2003.吊盖时，应采用液压力矩搬手，使每个螺栓获得均匀的预紧力，严禁用锤击紧固螺栓。（ 7）风速大于 10.8m/s时或遇大雾、大雪、雷雨等恶劣天气不得进行吊装作业。（ 8）按照作业工况条件下起重机支腿或履带板对地面的压力要求，进行
10、作业地面的地基处理。5 结语重型吊车在进行大型设备吊装时，由于吊装工艺设计简捷、受力计算准确、吊装操作简便，近年来在石化大型设备吊装中得到普遍应用。为确保大型设备吊装作业的安全、可靠，应从吊装方案设计、吊装工艺计算及分析、吊装安全措施、吊装操作等各方面进行论证，科学合理地选择主辅吊车吨位，完成大型设备吊装作业。（上接33页）根据民政部民函201052号文批复，中国石油和化学工业协会自2010年5月10日起，正式更名为中国石油和化学工业联合会。为此，自该日起，原中国石油和化学工业协会主管的报纸、期刊、网站所标注的主管单位由中国石油和化学工业协会更改为中国石油和化学工业联合会。我刊关于石油和化工设备杂志主管单位更名的请示已获国家新闻出版总署新出审字2010566号文批复同意，自即日起，石油和化工设备杂志主管单位更名为中国石油和化学工业联合会，其它登记项目不变。 （本刊编辑部）简 讯
