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1、裂解新区乙烯压缩机各段流量理论计算、防喘振曲线绘制以及防喘振工艺调整的总结 针对裂解新区乙烯压缩机在非正常状态易发生喘振的情况，车间总结经验，从各方面情况来进行分析，为了避免乙烯压缩机喘振，首先必须清楚现在状态下各段的吸入和排出量，然后根据此情况再与防喘振曲线进行对比，最后总结出在各种不同工况下避免乙烯压缩机喘振的工艺调整措施，下面从上述几部分来进行论述。第一部分：乙烯压缩机各段物料平衡计算情况分析根据乙烯压缩机目前运行的现状，只要对EV-1900、二段排出与EV-1903气相交汇区域、EV-1910进行物料平衡就可以推算出乙烯压缩机各段吸入和排出量，在计算之前还必须弄清楚以上部分与ET-19
2、01相连部分的量值，所以还应对ET-1901进行物料平衡。一、ET-1901物料平衡1、ET-1901进料有以下几股：ET-1901冷回流ET-1901热回流EV-1922液相EH-1912气相EH-1812气相2、ET-1901出料有以下几股：ET-1901去EV-1901（所求）ET-1901塔釜循环乙烷采出3、与ET-1901相连但现在关闭的有：EV-1910去EH-1912开工线EH-1517开工4、现阶段各股物料量：各股物料名称各股物料量ET-1901热回流50.2t/hET-1901冷回流3.0t/hEV-1922液相22t/hEH-1912气相6.36t/hEH-1812气相3.
3、16t/hET-1901去EV-1901所求ET-1901塔釜循环乙烷采出3.2t/hEV-1910去EH-1912开工线0EH-1517开工05、ET-1901物料平衡进料=出料+=+将数值代入上式（50.2+3.0+22+6.36+3.16+0+0）t/h = +3.2 t/h得出=81.52 t/h6、结论由PFD查得的设计值：81.45 t/h，与物料衡算得出的值完全符合，所以可以得出结论：ET-1901进出料量表是准确的。二、EV-1900物料平衡1、EV-1900进料有以下几股：来自EV-1910急冷线EH-1902三返一EH-1810气相EH-1814气相三段出口2、EV-190
4、0出料有以下几股：一段吸入（所求）3、各股物料量：各股物料名称各股物料量来自EV-1910急冷线0EH-1902三返一0EH-1810气相13EH-1814气相8三段出口0一段吸入（所求）（所求）4、EV-1900物料平衡+=将数值代入上式0+0+13t/h+8t/h+ 0=，那么得出一段吸入的实际值=21t/h三、二段排出与EV-1903气相交汇区域物料平衡1、交汇区域进料有以下两股：二段排出EV-1903气相2、交汇区域出料有以下两股：二返二ET-1901热回流虚线区域为交汇区域3、进出料各股物料量：各股物料名称各股物料量二段排出所求EV-1903气相1.8t/h（设计值）二返二0ET-1
5、901热回流52t/h4、交汇区域物料平衡由于EV-1903气相没有实际值，选择设计值进行计算进料=出料+=+将量代入公式得出：+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进料分为以下两股：三段排出来自EV-19202、EV-1910出料分为以下三股去EH-1831去EV-1903乙烯产品采出3、与EV-1910相连但现在关闭主要的有：EV-1910返EV-1900（急冷线）EV-1910返EV-1901（急冷线）EV-1910气相返回至EV-1642 4、各股物料量：各股物料名称各股物料量三段排出所求来自EV-19203.5t/h去E
6、H-183116t/h去EV-190317.7t/h（设计值）乙烯产品采出30t/hEV-1910返EV-19000EV-1910返EV-19010EV-1910气相返回至EV-164205、EV-1910物料平衡进料=出料+=+将量代入公式得出+3.5t/h=16t/h+17.7t/h+30t/h得出三段排出量=60.2t/h综上所述，乙烯压缩机各段物料平衡如下：第二部分：乙烯压缩机特性曲线第三部分：EC-1901在各种工况下的喘振原因与防喘振调整乙烯压缩机在开停车调整时，容易发生喘振，其主要原因是由于吸入流量（质量流量）不足造成在压缩机内的气体旋转脱离，排出端气体倒流而出现喘振。而EC-1
7、351与EC-1901形成复叠制冷，EC-1901与ET-1901又形成开式热泵，流程复杂，受到干扰的因素较多，因此在操作及防喘振调节中有一定的难度，从以往的操作情况看，乙烯压缩机二段是最容易喘振，二段的吸入量主要是靠“二返二”和“三返二”返回线来调整，下面主要分析二段喘振的原因。首先熟悉乙烯压缩机和乙烯塔开式热泵流程。乙烯压缩机流程如下：乙烯塔流程如下：乙烯压缩机二段排出量分为两部分，一部分是直接返回到二段吸入管线，一部分作为乙烯塔再沸器的热源和回流，在乙烯压缩机开车初期，由于乙烯塔还未建立正常的汽液平衡，乙烯和乙烷分离不好，这股热回流最终不是全部以汽相的形式返回到EV-1901罐作为二段吸
8、入，因此乙烯机二段吸入量偏少，易发生喘振；另外当系统发生较大波动时，例如EC-1351突然跳车，那么由于乙烯机和丙烯机是复叠制冷，EH-1901/1902/1904失去冷剂，乙烯机三段排出压力高，为了保证乙烯机系统不超压，必定要放火矩，在“三返二”返回线开度变化不大的情况下，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，二段易发生喘振。鉴于以上情况，现根据EC-1901容易出现喘振的不同工况作以下分析调整。分析1：低负荷情况下；一般在切换裂解炉以及系统低负荷时，此种情况主要表现在乙烯塔EC-1901进料降低，塔内上升汽相量减少，致使压缩机二段吸入量缓慢降低，在乙烯机与乙烯
9、塔负荷降低时，如果丙烯机EC-1351不做相应调整将造成乙烯机系统温度、压力下降，汽化量减少，一、二段吸入量不足而发生喘振。调整：首先根据负荷降低情况下调压缩机转速，使压缩机工况远离喘振边界线，跟踪调节开大返回线，由于二段吸入流量不足时造成的喘振几率较高，一般先调节三返二FC-11109，保证三段流量在60T/h左右为安全界限，再根据一段吸入压力和流量来调节三返一FC-11107，保证一段吸入流量在20T/h左右,吸入压力大于0.01Mpa，这时再观察二段吸入量，通过开返回线调整保证二段吸入量在50T/h，丙烯机系统可适当降低转速，相应停空冷器，开返回线以保证丙烯机系统温度、压力，使压力、温度
10、趋于指标范围内。脱乙烷塔ET-1921可减小或关闭侧线采出，以加大乙烯塔进料。注意：一般情况下二返二FC-11108不作调整,热回流FC-11104在手动状态可保持阀位在60%左右不变。分析2：裂解气压缩机非计划停车；此种情况主要表现在乙烯塔EC-1901进料中断，塔内上升汽相量明显减少，致使压缩机二段吸入量降低，在乙烯机与乙烯塔负荷降到最低点，如果这时不做相应调整将造成乙烯机系统很快发生喘振。调整：首先快速下调压缩机转速到接进最小可调转速，使压缩机工况远离喘振边界线，迅速开大返回线，三返二FC-11109保证三段流量在60T/h左右为安全界限，适当开二返二FC-11108保证二段流量在48T
11、/h左右，三返一FC-11107保证一段吸入流量在20T/h左右,吸入压力大于0.01Mpa，丙烯机系统降低转速，相应停空冷器，开返回线以保证丙烯机系统温度、压力。在乙烯机组做出调整后，同时要考虑乙烯机冷户和乙烯塔负荷发生变化时所带来的影响，重点注意EH-1810、EH-1814不要做较大的液位调整，因为乙烯机一段负荷全部集中在这两个用户上，一旦波动较大将使EC-1901一段吸入流量迅速发生变化，来不及调整返回线而引起喘振。注意：二返二FC-11108调整要与热回流FC-11104结合起来，由于新区乙烯塔不进料，那么如果开大乙烯塔热回流FC-11104，而这股量在乙烯塔中未完全汽化，势必影响到
12、二段吸入量有所降低，最终也影响到乙烯机二段喘振，因此在开大FC-11108同时，尽量降低FC-11104量，等到EC-1301系统开车正常后，尤其是乙烯塔正常进料时，这时应该在缓慢关闭二返二返回线FC-11108同时，缓慢开大乙烯塔热回流FC-11104量，保证乙烯塔建立正常的汽液平衡（由于裂解气压缩机在开车初期，脱甲烷塔系统未建立正常的平衡，那么必定有一定的重组分进EH-1912换热器，因此为了保证乙烯塔的气相进料，必须对重组分进行排放，在排放过程中乙烯压缩机由于二段吸入量低也易喘振，因此在排放前最好将二返二返回线开大）。分析3：有负荷下乙烯机开车；此种情况乙烯机EC-1901各段返回线处于
13、手动全开，激冷夜关闭，各冷户均有一定液位，乙烯机冷户未带上负荷，丙烯机正常低负荷运行。调整：压缩机可升速到最小可调转速，由于机组负荷较低，乙烯塔进料可增大EH-1812汽相进料，减少液相进料，适当减少冷回流FC-11102流量，这样往往不必考虑产品质量问题，而这样做则使乙烯塔上升汽相量增大。脱乙烷塔ET-1921可关闭侧线采出，加大乙烯塔进料，按照上述操作要保持一定的稳定时间，然后再根据负荷的逐渐增加缓慢的关小返回线，在关闭FC-11108时应该缓慢，相应注意EH-1912液位及FC-11085流量，有重组份时及时排出，否则会间接影响FC-11104流量波动，以致影响到二段吸入流量。由于返回线
14、开度较大时往往易造成各段温度超高，可通过开大激冷液降温，而不能盲目关返回线和提高转速，否则在喘振边界线附近运行时工艺系统的微小波动都将造成喘振的发生。同时工艺系统在调整时应该与压缩机返回线调整密切配合，尤其注意前冷进料与脱甲烷塔ET-1801/1810系统的不稳定性所带来的影响，可将EH-1810/1814的液位控制改为手动控制，在不引起EV-1900高液位情况下小幅度调整，待稳定后再改为自动。保持EH-1813有一定液位，阀位稳定。ET-1801/1810再沸和回流量调整不要过频过猛，这些都将影响EH-1810汽化量而造成乙烯机一段吸入流量波动。分析4：无负荷下乙烯机开车；此种情况丙烯机低负
15、荷运转正常，乙烯机EC-1901各段返回线处于手动全开，激冷夜关闭，各冷户均未带上负荷，EV-1910建立液位，乙烯系统充压至开车状态。调整：此种情况主要是指EC-1351运行正常而裂解气压缩机未开车，这时可以将乙烯塔热回流FC-11104关至最小，可以保证其阀位在1020%范围内，二段吸入量主要靠二返二返回线和三返二返回线进行调整，这时不用太关注乙烯压缩机二段吸入温度高，只要保证乙烯机不喘振才是最终目的。等到EC-1301开车后，压缩机可升速到最小可调转速稳定一段时间随着负荷的增大依照有负荷开车方式逐渐调整稳定。分析5：EC-1351停车对乙烯机影响；此种情况丙烯机停车时间较长时裂解炉往往降
16、低负荷，乙烯机系统跟踪调整缓慢，造成喘振。同时丙烯机停车后造成乙烯机系统温度升高，实际质量流量下降，也易发生喘振。调整：在裂解炉降负荷时EC-1901及时跟踪调节（可按照分析1），短时间温度升高可开大激冷液降温。这时乙烯压缩机三段排出没有丙烯机系统制冷降温降压，可能会导致三段排出超压，为了保证系统不超压，可以将PC-11249B调节阀门打开放火矩，也影响到乙烯压缩机三段返回到二段的流量，另外此种情况下，由于整个精馏系统失去冷剂，脱甲烷塔系统不稳定，因此脱乙烷塔以及乙烯塔系统也是不稳定，此时，为了避免乙烯压缩机不喘振，也是采取同样的方法，缓慢开大二返二和三返二返回线，关小乙烯塔热回流FC-111
17、04，避免乙烯压缩机二段吸入量突然降低而导致其发生喘振。EC-1351在开车后的稳定调整对EC-1901也存在着较大的影响，所以在调整EC-1351的时候要使温度压力稳步的靠近工艺指标，而避免系统大幅度波动。此种情况可以定一个标准，如果在半小时内EC-1351无法启机，可以将乙烯压缩机进行手动停车操作，等到EC-1351开车稳定后，再对EC-1901系统开车。由于新区精馏流程的特殊性，所以在各自调整过程中主操作要密切配合，统一协调，步调一致，全面兼顾，这样才能保证日常调整与开停车过程中的稳定与顺利。总之，乙烯压缩机EC-1901各段控制最小流量如下：一段吸入流量（FI-11107）不低于18吨/小时 二段排出流量（FI-11108）不低于43吨/小时 三段排出流量（FI-11109）不低于44吨/小时