裂解新區(qū)乙烯壓縮機(jī)各段流量理論計算防喘振曲線繪制以及防喘振工藝調(diào)整的總結(jié)

1、裂解新區(qū)乙烯壓縮機(jī)各段流量理論計算、防喘振曲線繪制以及防喘振工藝調(diào)整的總結(jié)針對裂解新區(qū)乙烯壓縮機(jī)在非正常狀態(tài)易發(fā)生喘振的情況，車間總結(jié)經(jīng)驗，從各方面情況來進(jìn)行分析，為了避免乙烯壓縮機(jī)喘振，首先必須清楚現(xiàn)在狀態(tài)下各段的吸入和排出量，然后根據(jù)此情況再與防喘振曲線進(jìn)行對比，最后總結(jié)出在各種不同工況下避免乙烯壓縮機(jī)喘振的工藝調(diào)整措施，下面從上述幾部分來進(jìn)行論述。第一部分：乙烯壓縮機(jī)各段物料平衡計算情況分析根據(jù)乙烯壓縮機(jī)目前運行的現(xiàn)狀，只要對EV-1900、二段排出與EV-1903氣相交匯區(qū)域、EV-1910進(jìn)行物料平衡就可以推算出乙烯壓縮機(jī)各段吸入和排出量，在計算之前還必須弄清楚以上部分與ET-190

2、1相連部分的量值，所以還應(yīng)對ET-1901進(jìn)行物料平衡。一、ET-1901物料平衡1、ET-1901進(jìn)料有以下幾股：ET-1901冷回流ET-1901熱回流EV-1922液相EH-1912氣相EH-1812氣相2、ET-1901出料有以下幾股：ET-1901去EV-1901（所求）ET-1901塔釜循環(huán)乙烷采出3、與ET-1901相連但現(xiàn)在關(guān)閉的有：EV-1910去EH-1912開工線EH-1517開工4、現(xiàn)階段各股物料量：各股物料名稱各股物料量ET-1901熱回流50.2t/hET-1901冷回流3.0t/hEV-1922液相22t/hEH-1912氣相6.36t/hEH-1812氣相3.1

3、6t/hET-1901去EV-1901所求ET-1901塔釜循環(huán)乙烷采出3.2t/hEV-1910去EH-1912開工線0EH-1517開工05、ET-1901物料平衡進(jìn)料=出料+=+將數(shù)值代入上式（50.2+3.0+22+6.36+3.16+0+0）t/h = +3.2t/h得出=81.52 t/h6、結(jié)論由PFD查得的設(shè)計值：81.45 t/h，與物料衡算得出的值完全符合，所以可以得出結(jié)論：ET-1901進(jìn)出料量表是準(zhǔn)確的。二、EV-1900物料平衡1、EV-1900進(jìn)料有以下幾股：來自EV-1910急冷線EH-1902三返一EH-1810氣相EH-1814氣相三段出口2、EV-1900出

4、料有以下幾股：一段吸入（所求）3、各股物料量：各股物料名稱各股物料量來自EV-1910急冷線0EH-1902三返一0EH-1810氣相13EH-1814氣相8三段出口0一段吸入（所求）（所求）4、EV-1900物料平衡+=將數(shù)值代入上式0+0+13t/h+8t/h+0=，那么得出一段吸入的實際值=21t/h三、二段排出與EV-1903氣相交匯區(qū)域物料平衡1、交匯區(qū)域進(jìn)料有以下兩股：二段排出EV-1903氣相2、交匯區(qū)域出料有以下兩股：二返二ET-1901熱回流虛線區(qū)域為交匯區(qū)域3、進(jìn)出料各股物料量：各股物料名稱各股物料量二段排出所求EV-1903氣相1.8t/h（設(shè)計值）二返二0ET-1901

5、熱回流52t/h4、交匯區(qū)域物料平衡由于EV-1903氣相沒有實際值，選擇設(shè)計值進(jìn)行計算進(jìn)料=出料+=+將量代入公式得出：+1.9t/h=0+52t/h得出二段排出=50.2t/h四、EV-1910物料平衡1、EV-1910進(jìn)料分為以下兩股：三段排出來自EV-19202、EV-1910出料分為以下三股去EH-1831去EV-1903乙烯產(chǎn)品采出3、與EV-1910相連但現(xiàn)在關(guān)閉主要的有：EV-1910返EV-1900（急冷線）EV-1910返EV-1901（急冷線）EV-1910氣相返回至EV-16424、各股物料量：各股物料名稱各股物料量三段排出所求來自EV-19203.5t/h去EH-18

6、3116t/h去EV-190317.7t/h（設(shè)計值）乙烯產(chǎn)品采出30t/hEV-1910返EV-19000EV-1910返EV-19010EV-1910氣相返回至EV-164205、EV-1910物料平衡進(jìn)料=出料+=+將量代入公式得出+3.5t/h=16t/h+17.7t/h+30t/h得出三段排出量=60.2t/h綜上所述，乙烯壓縮機(jī)各段物料平衡如下：第二部分：乙烯壓縮機(jī)特性曲線第三部分：EC-1901在各種工況下的喘振原因與防喘振調(diào)整乙烯壓縮機(jī)在開停車調(diào)整時，容易發(fā)生喘振，其主要原因是由于吸入流量（質(zhì)量流量）不足造成在壓縮機(jī)內(nèi)的氣體旋轉(zhuǎn)脫離，排出端氣體倒流而出現(xiàn)喘振。而EC-1351與

7、EC-1901形成復(fù)疊制冷，EC-1901與ET-1901又形成開式熱泵，流程復(fù)雜，受到干擾的因素較多，因此在操作及防喘振調(diào)節(jié)中有一定的難度，從以往的操作情況看，乙烯壓縮機(jī)二段是最容易喘振，二段的吸入量主要是靠“二返二”和“三返二”返回線來調(diào)整，下面主要分析二段喘振的原因。首先熟悉乙烯壓縮機(jī)和乙烯塔開式熱泵流程。乙烯壓縮機(jī)流程如下：乙烯塔流程如下：乙烯壓縮機(jī)二段排出量分為兩部分，一部分是直接返回到二段吸入管線，一部分作為乙烯塔再沸器的熱源和回流，在乙烯壓縮機(jī)開車初期，由于乙烯塔還未建立正常的汽液平衡，乙烯和乙烷分離不好，這股熱回流最終不是全部以汽相的形式返回到EV-1901罐作為二段吸入，因此

8、乙烯機(jī)二段吸入量偏少，易發(fā)生喘振；另外當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生較大波動時，例如EC-1351突然跳車，那么由于乙烯機(jī)和丙烯機(jī)是復(fù)疊制冷，EH-1901/1902/1904失去冷劑，乙烯機(jī)三段排出壓力高，為了保證乙烯機(jī)系統(tǒng)不超壓，必定要放火矩，在“三返二”返回線開度變化不大的情況下，如果放火矩量大，那么“三返二”量就有所偏低，也容易造成二段吸入量低，二段易發(fā)生喘振。鑒于以上情況，現(xiàn)根據(jù)EC-1901容易出現(xiàn)喘振的不同工況作以下分析調(diào)整。分析1：低負(fù)荷情況下；一般在切換裂解爐以及系統(tǒng)低負(fù)荷時，此種情況主要表現(xiàn)在乙烯塔EC-1901進(jìn)料降低，塔內(nèi)上升汽相量減少，致使壓縮機(jī)二段吸入量緩慢降低，在乙烯機(jī)與乙烯塔負(fù)荷降

9、低時，如果丙烯機(jī)EC-1351不做相應(yīng)調(diào)整將造成乙烯機(jī)系統(tǒng)溫度、壓力下降，汽化量減少，一、二段吸入量不足而發(fā)生喘振。調(diào)整：首先根據(jù)負(fù)荷降低情況下調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，使壓縮機(jī)工況遠(yuǎn)離喘振邊界線，跟蹤調(diào)節(jié)開大返回線，由于二段吸入流量不足時造成的喘振幾率較高，一般先調(diào)節(jié)三返二FC-11109，保證三段流量在60T/h左右為安全界限，再根據(jù)一段吸入壓力和流量來調(diào)節(jié)三返一FC-11107，保證一段吸入流量在20T/h左右,吸入壓力大于0.01Mpa，這時再觀察二段吸入量，通過開返回線調(diào)整保證二段吸入量在50T/h，丙烯機(jī)系統(tǒng)可適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速，相應(yīng)?？绽淦?，開返回線以保證丙烯機(jī)系統(tǒng)溫度、壓力，使壓力、溫度趨于指標(biāo)

10、范圍內(nèi)。脫乙烷塔ET-1921可減小或關(guān)閉側(cè)線采出，以加大乙烯塔進(jìn)料。注意：一般情況下二返二FC-11108不作調(diào)整,熱回流FC-11104在手動狀態(tài)可保持閥位在60%左右不變。分析2：裂解氣壓縮機(jī)非計劃停車；此種情況主要表現(xiàn)在乙烯塔EC-1901進(jìn)料中斷，塔內(nèi)上升汽相量明顯減少，致使壓縮機(jī)二段吸入量降低，在乙烯機(jī)與乙烯塔負(fù)荷降到最低點，如果這時不做相應(yīng)調(diào)整將造成乙烯機(jī)系統(tǒng)很快發(fā)生喘振。調(diào)整：首先快速下調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速到接進(jìn)最小可調(diào)轉(zhuǎn)速，使壓縮機(jī)工況遠(yuǎn)離喘振邊界線，迅速開大返回線，三返二FC-11109保證三段流量在60T/h左右為安全界限，適當(dāng)開二返二FC-11108保證二段流量在48T/h左右

11、，三返一FC-11107保證一段吸入流量在20T/h左右,吸入壓力大于0.01Mpa，丙烯機(jī)系統(tǒng)降低轉(zhuǎn)速，相應(yīng)?？绽淦?，開返回線以保證丙烯機(jī)系統(tǒng)溫度、壓力。在乙烯機(jī)組做出調(diào)整后，同時要考慮乙烯機(jī)冷戶和乙烯塔負(fù)荷發(fā)生變化時所帶來的影響，重點注意EH-1810、EH-1814不要做較大的液位調(diào)整，因為乙烯機(jī)一段負(fù)荷全部集中在這兩個用戶上，一旦波動較大將使EC-1901一段吸入流量迅速發(fā)生變化，來不及調(diào)整返回線而引起喘振。注意：二返二FC-11108調(diào)整要與熱回流FC-11104結(jié)合起來，由于新區(qū)乙烯塔不進(jìn)料，那么如果開大乙烯塔熱回流FC-11104，而這股量在乙烯塔中未完全汽化，勢必影響到二段吸入

12、量有所降低，最終也影響到乙烯機(jī)二段喘振，因此在開大FC-11108同時，盡量降低FC-11104量，等到EC-1301系統(tǒng)開車正常后，尤其是乙烯塔正常進(jìn)料時，這時應(yīng)該在緩慢關(guān)閉二返二返回線FC-11108同時，緩慢開大乙烯塔熱回流FC-11104量，保證乙烯塔建立正常的汽液平衡（由于裂解氣壓縮機(jī)在開車初期，脫甲烷塔系統(tǒng)未建立正常的平衡，那么必定有一定的重組分進(jìn)EH-1912換熱器，因此為了保證乙烯塔的氣相進(jìn)料，必須對重組分進(jìn)行排放，在排放過程中乙烯壓縮機(jī)由于二段吸入量低也易喘振，因此在排放前最好將二返二返回線開大）。分析3：有負(fù)荷下乙烯機(jī)開車；此種情況乙烯機(jī)EC-1901各段返回線處于手動全開

13、，激冷夜關(guān)閉，各冷戶均有一定液位，乙烯機(jī)冷戶未帶上負(fù)荷，丙烯機(jī)正常低負(fù)荷運行。調(diào)整：壓縮機(jī)可升速到最小可調(diào)轉(zhuǎn)速，由于機(jī)組負(fù)荷較低，乙烯塔進(jìn)料可增大EH-1812汽相進(jìn)料，減少液相進(jìn)料，適當(dāng)減少冷回流FC-11102流量，這樣往往不必考慮產(chǎn)品質(zhì)量問題，而這樣做則使乙烯塔上升汽相量增大。脫乙烷塔ET-1921可關(guān)閉側(cè)線采出，加大乙烯塔進(jìn)料，按照上述操作要保持一定的穩(wěn)定時間，然后再根據(jù)負(fù)荷的逐漸增加緩慢的關(guān)小返回線，在關(guān)閉FC-11108時應(yīng)該緩慢，相應(yīng)注意EH-1912液位及FC-11085流量，有重組份時及時排出，否則會間接影響FC-11104流量波動，以致影響到二段吸入流量。由于返回線開度較大

14、時往往易造成各段溫度超高，可通過開大激冷液降溫，而不能盲目關(guān)返回線和提高轉(zhuǎn)速，否則在喘振邊界線附近運行時工藝系統(tǒng)的微小波動都將造成喘振的發(fā)生。同時工藝系統(tǒng)在調(diào)整時應(yīng)該與壓縮機(jī)返回線調(diào)整密切配合，尤其注意前冷進(jìn)料與脫甲烷塔ET-1801/1810系統(tǒng)的不穩(wěn)定性所帶來的影響，可將EH-1810/1814的液位控制改為手動控制，在不引起EV-1900高液位情況下小幅度調(diào)整，待穩(wěn)定后再改為自動。保持EH-1813有一定液位，閥位穩(wěn)定。ET-1801/1810再沸和回流量調(diào)整不要過頻過猛，這些都將影響EH-1810汽化量而造成乙烯機(jī)一段吸入流量波動。分析4：無負(fù)荷下乙烯機(jī)開車；此種情況丙烯機(jī)低負(fù)荷運轉(zhuǎn)正

15、常，乙烯機(jī)EC-1901各段返回線處于手動全開，激冷夜關(guān)閉，各冷戶均未帶上負(fù)荷，EV-1910建立液位，乙烯系統(tǒng)充壓至開車狀態(tài)。調(diào)整：此種情況主要是指EC-1351運行正常而裂解氣壓縮機(jī)未開車，這時可以將乙烯塔熱回流FC-11104關(guān)至最小，可以保證其閥位在1020%范圍內(nèi)，二段吸入量主要靠二返二返回線和三返二返回線進(jìn)行調(diào)整，這時不用太關(guān)注乙烯壓縮機(jī)二段吸入溫度高，只要保證乙烯機(jī)不喘振才是最終目的。等到EC-1301開車后，壓縮機(jī)可升速到最小可調(diào)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定一段時間隨著負(fù)荷的增大依照有負(fù)荷開車方式逐漸調(diào)整穩(wěn)定。分析5：EC-1351停車對乙烯機(jī)影響；此種情況丙烯機(jī)停車時間較長時裂解爐往往降低負(fù)荷，

16、乙烯機(jī)系統(tǒng)跟蹤調(diào)整緩慢，造成喘振。同時丙烯機(jī)停車后造成乙烯機(jī)系統(tǒng)溫度升高，實際質(zhì)量流量下降，也易發(fā)生喘振。調(diào)整：在裂解爐降負(fù)荷時EC-1901及時跟蹤調(diào)節(jié)（可按照分析1），短時間溫度升高可開大激冷液降溫。這時乙烯壓縮機(jī)三段排出沒有丙烯機(jī)系統(tǒng)制冷降溫降壓，可能會導(dǎo)致三段排出超壓，為了保證系統(tǒng)不超壓，可以將PC-11249B調(diào)節(jié)閥門打開放火矩，也影響到乙烯壓縮機(jī)三段返回到二段的流量，另外此種情況下，由于整個精餾系統(tǒng)失去冷劑，脫甲烷塔系統(tǒng)不穩(wěn)定，因此脫乙烷塔以及乙烯塔系統(tǒng)也是不穩(wěn)定，此時，為了避免乙烯壓縮機(jī)不喘振，也是采取同樣的方法，緩慢開大二返二和三返二返回線，關(guān)小乙烯塔熱回流FC-11104，避免乙烯壓縮機(jī)二段吸入量突然降低而導(dǎo)致其發(fā)生喘振。EC-1351在開車后的穩(wěn)定調(diào)整對EC-1901也存在著較大的影響，所以在調(diào)整EC-1351的時候要使溫度壓力穩(wěn)步的靠近工藝指標(biāo)，而避免系統(tǒng)