乙烯制冷压缩机冷剂消耗增大原因分析与处理

某裂解装置乙烯制冷压缩机在大检修开车后出现冷剂消耗过大、制冷效果差的现象,对装置的制冷系统造成了一定的影响.通过初步排查,认为冷剂消耗过大的原因是乙烯介质内氮气含量超标,导致制冷效果变差.通过对机组干气密封结构和现场进一步检查研究发现,由于干气密封二级进气管道接口与密封腔引压管接口在检修过程中接反,导致氮气在机组运行时...     

制冷压缩机出口冷剂收集罐的设置与控制

传统的丙烯、乙烯和甲烷三种单组分制冷,以及新近发展起来的多元混合制冷都是乙烯装置中重要的辅助单元,可被视为使用工艺物料工作的公用工程系统。文中以此为基础,对其压缩机出口气相的冷凝形式,凝液的收集、贮存或缓冲方式做了介绍,对冷剂收集罐的设置特别是液位控制情况进行了分析与比较,并就三元制冷的优化方案提出了笔者的观点。     

混合冷剂制冷工艺在LNG工厂中的应用

混合冷剂制冷工艺在LNG工厂中的应用技术,就是在工厂中天然气的液化技术。混合冷剂制冷工艺是目前最具活力和生命力的天然气制冷工艺,其形式多种多样、各具特色,具有效率高,能耗低,投资少,操作方便等特点。随着LNG需求量爆炸式增长,生产LNG的混合冷剂制冷工艺应用越来越多。     

混合冷剂组成对天然气轻烃回收乙烷工艺流程的影响

天然气中所含有丰富的C_2+组分,回收后可以得到乙烷、液化石油气和稳定轻烃等产品。其中,乙烷是优质的乙烯原料,乙烯产量是衡量一个国家石油化工水平的重要标志,其众多下游产品应用广泛。其中,混合制冷工艺是目前油田伴生气回收乙烷工艺流程中比较高效的工艺之一。利用Aspen HYSYS软件搭建模拟流程。混合冷剂的组成对整个工艺的压缩机功耗、混合冷剂流量等工艺参数影响较大。例如,变化混合冷剂的组成可以影响冷箱的冷热换热曲线,同时也影响着冷箱的夹点温差,而这些参数直接决定着冷箱的工作性能。因此,对冷剂的组成进行研究,合理的优化混合冷剂的配比,是混合冷剂制冷工艺至关重要的一个方面。     

基于最小稳定过热度的制冷系统参数振荡分析

利用最小稳定过热度线对不同冷负荷工况下稳定与振荡区间的分段原理,并结合两相流流型,分析了滚动转子式制冷系统中过热度振荡的内在机理,同时增添压缩机频率工况,研究不同频率下各系统参数对系统性能的影响,提出了基于压缩机运行频率的最小稳定过热度线。结果表明:制冷剂质量流量持续增加,使得蒸发器出口制冷剂状态由过热蒸汽过渡为雾状流,最后出现含液膜的环状流,振荡剧烈时,三者约以秒级交替出现;制冷剂流态变化与交替改变了传热系数,使换热效果更为剧烈与多变,较高频率时这种不稳定效果更明显,且过热度振荡初始值最大;不同频率下,制冷量和制冷性能系数的变化均与过热度的表现相似,且频率越低,制冷性能系数越高,振荡越轻缓。     

富甲烷中乙烯损失量超标原因分析及处理措施

介绍了东方乙烯在出现富甲烷中乙烯损失过大后,通过采取更换乙烯制冷压缩机出口过滤器S-5001滤芯及3号脱甲烷塔进料换热器E-3013、调整装置负荷、优化操作等措施,使富甲烷中乙烯损失（摩尔分数）由5％以上降低到2％以下,并提出了在下一步工作中将对乙烯制冷压缩机密封及深冷系统进行技术改造,以使富甲烷中乙烯损失进一步得到降低。     

浅谈轻烃回收工艺的特点

本文主要就轻烃低温回收工艺中最关键的步骤制冷工艺进行了分析,重点对冷剂制冷、膨胀制冷和复合制冷工艺的工作原理、特点及适用范围进行了比较。并且对直接换热、变压吸附、轻油回流等轻烃回收工艺进行了总结,为实际生产提供参考。     

浅谈轻烃回收工艺的特点

本文主要就轻烃低温回收工艺中最关键的步骤制冷工艺进行了分析,重点对冷剂制冷、膨胀制冷和复合制冷工艺的工作原理、特点及适用范围进行了比较。并且对直接换热、变压吸附、轻油回流等轻烃回收工艺进行了总结,为实际生产提供参考。     

乙烯装置碳二加氢、乙烯制冷压缩机联锁停车事故案例分析与总结

在本装置生产过程中,裂解气压缩机"五返五"防喘振阀FZV-20028B突然故障全开,导致碳二加氢反应器空速低,阀门故障10min后,碳二加氢反应器高温联锁跳车。碳二加氢跳车后,前冷系统进料切断,丙烯制冷压缩机和乙烯制冷压缩机的负荷下降,致使用户冷剂液位过高,灌入乙烯制冷压缩机一段吸入罐(D-601),因D-601设计容积小导致乙烯制冷压缩机一段吸入罐液位高高联锁停车。     

压缩机透平排汽空冷系统夏季高温运行存在的问题及对策

压缩机透平排汽采用空气冷却来代替水冷的方法对于水资源缺乏地区的化工装置是较好的选择,但空冷系统在运行中也存在一些不容忽视的问题。通过介绍某石化公司乙烯装置裂解气压缩机、乙烯及丙烯制冷压缩机透平排汽空冷系统,针对夏季高温运行存在问题进行深入研究并给出了切实可行的解决方案,从而保证了其正常平稳运行。     

R32热力学性质计算模型及其分析

提出了R32制冷剂在饱和线(?130~78℃，0.00013~5.76 MPa)范围内饱和蒸气压、液体密度等关联式的计算模型，在此基础上推导了蒸发潜热的计算模型；建立了描述饱和气体线上(?130~78℃，0.00013~5.76 MPa)及过热区(过热度为100℃)范围内描述P-v-T关系的状态方程；在上述模型的基础上推导得到了饱和气体线及过热区范围内焓、熵、比热容的计算模型。将模型计算结果与REFPROP9.0数据源、已发表的状态方程及公开实验数据对比，各关联式计算模型的平均相对偏差均小于0.16%，最大相对偏差不超过3.7%，与已有状态方程和公开数据对比偏差小于8.7%；基于状态方程和热力学关系式推导得到的焓、熵、比热容的计算模型的平均相对偏差均小于5.2%，最大相对偏差不超过9.1%。     

乙烯深冷分离中变温冷却过程制冷系统的设计与优化

根据乙烯装置中的用冷需求,将乙烯装置的深冷分离过程分为变温冷却过程和定温冷凝过程,变温冷却过程指的是裂解气的预冷过程,定温冷凝过程指的是乙烯装置中各塔塔顶冷凝器中的换热;分析了乙烯-丙烯复叠制冷系统的换热集成曲线,可知在裂解气的预冷阶段,冷热物流换热温差大。提出一种组合制冷系统,它集成了纯工质复叠制冷和混合冷剂制冷,其中的多元混合冷剂制冷系统为乙烯深冷分离的变温换热过程提供冷量。并用Aspen Plus软件对混合冷剂系统进行建模,使用遗传算法优化,优化结果表明在替代原制冷系统6895.5 kW冷量负荷的情况下,功耗降低521.6 kW,节能14.7%。     

Effects of Thermal Feed Quality on the Performance of a Divided Wall Distillation Column

The present work deals with the effect of thermal feed quality on the performance of a divided wall distillation column (DWC). The thermal condition of the feed alters the pressure profile across the two sides of the dividing wall, thereby affecting not only the mass transfer characteristics but also the hydrodynamics of a DWC. It was observed that the natural (feasible) vapor split ratio does not depend on the liquid split ratio and the reflux flow rate when the feed is saturated liquid or sub-cooled liquid (q ≥ 1). However, for q < 1, that is, for two phase (vapor-liquid), saturated vapor, or superheated vapor feed, the liquid split ratio and the reflux flow rate have profound effect on the feasible vapor split ratio, and the pressure profiles are altered significantly. For the stable operation of a DWC, the feed should be either saturated liquid or sub-cooled liquid or the feed quality may be manipulated to adjust the vapor split ratio.     

多元冷剂过冷中的氢气反凝现象

乙烯装置上所使用的二元或三元冷剂,在配制过程中难免要带入少量氢气,在冷凝过程中可能还会加以浓缩,导致深度过冷时容易发生反凝现象。文中通过大量的模拟数据对混合冷剂的过冷温度、操作压力、氢气摩尔分数和组分配比等氢气反凝的影响因素进行了一定分析,指出氢气在液烃中的溶解度随温度的降低与烃相对分子质量的增大而减小,是决定反凝的内在根源。反凝气相的量不大,依靠增加反凝罐及采取适当的操作等措施,可以克服其对下游系统流量测定和控制的不利影响。     

Discrete pore network modeling of superheated steam drying

A nonisothermal two-dimensional pore network model is developed to describe the superheated steam drying of a capillary porous medium. The complex void space is approximated by a network of spherical pores interconnected by cylindrical throats. In this model, the condensation of water vapor at the network surface as well as the network drying are taken into account. During the network drying period, the liquid transport is driven by capillary action, whereas vapor transport occurs because of convection. The condensation of water vapor within the pores is modeled based on newly formulated liquid invasion rules. The simulation results, presented as temperature and moisture content profiles over time, indicate qualitative agreement with available experimental observations. The inclusion of the liquid invasion rules is shown to accommodate more of the condensed water mass compared to earlier models, in which condensation is only partly treated. Due to the viscous vapor flow, the vapor overpressure within the network, which is the driving force of vapor transport, is reproduced in these simulations. The influence of vapor overpressure on the disintegration of the liquid phase is also discussed.     

低温液氧贮箱晃动过程热力耦合特性

采用计算流体力学（CFD）技术数值研究了外部晃动激励下低温液氧贮箱内部热力耦合过程。计算中详细考虑了贮箱外部漏热以及气液相间传热的影响,分析了正弦激励对箱体所受晃动力、流体反作用晃动力矩、箱体压力以及箱内流体温度分布的影响。计算结果表明：外部正弦激励使箱体所受晃动力以及流体晃动力矩呈波动降低的变化;晃动使过冷液体对过热气相以及高温壁面产生良好的冷却作用,以致在整个过程中箱体压力近似线性降低。对于气液相温度测点,其距离界面越近,受流体晃动影响越显著。整体上,贮箱内部流体温度呈现上部高下部低、外部高内部低的分布。由于处在贮箱顶部的气相温度测点受箱体上封头影响较大,气相温度出现大幅波动;而处在贮箱底部的液相温度测点直接接受壁面对流换热,其温度值略高于其他液相测点。     

水制冷剂及水蒸气压缩机研究现状和展望

水作为第4代制冷剂具有绿色环保（ODP=0,GWP<1）、原料易得、成本低廉、安全性好、稳定性高以及汽化潜热大等诸多优势,完全可以满足环保要求从而应用在热泵空调系统中;但是水蒸气分子量低、比容大以及绝热指数高也决定了水蒸气系统具有压差小、压比大、单位容积制冷量小、容积流量大、排气温度高等特点,对水蒸气制冷系统用的压缩机也提出了更高的要求。目前使用的水蒸气压缩机主要有离心式、螺杆式以及罗茨式,离心式压缩机虽然容积流量大,但是单级压比小,对液滴敏感,排气温升问题突出,叶片以及壳体材料要求高,经济成本高,适用于大流量,小压比的系统;螺杆式压缩机稳定性好,压比大,可以满足湿压缩要求,但是它容积流量有限,可用于小流量,大压比的系统;罗茨式压缩机振动小,结构简单,但是它的压比同样也比较小,适用于中小冷量,大温升系统。为了促进水制冷剂在生产生活领域的广泛使用,针对不同使用场合和供汽需求,研究开发与之适用的压缩机是未来制冷技术发展的一个重要方向。     

两级分凝自复叠制冷系统特性

以两级分凝自复叠制冷系统为研究对象,分析了三元混合工质空间和平面汽液平衡特性,对三元混合工质的组分变化规律及运行特性进行了理论研究。应用混合工质物性分析软件Refprop 8.0根据冷凝蒸发器冷量平衡特性讨论了混合工质组分比例,得到比较合理的配比组成65/20/15。通过5个平面压焓图的空间变化关系分析了自复叠制冷系统工质分离、混合和运行特性。根据实验研究,循环系统高低压旁通和相分离器出口气体旁通可有效改善压缩机启动初期系统压力和温度过高的问题。对系统各级节流降温过程进行了分析,并对压缩机的吸排气温度和蒸发温度进行了研究。     

某涉氨制冷企业液氨储罐泄漏事故的后果分析

以某涉氨制冷企业液氨储罐为例,选用蒸气云爆炸、沸腾液体扩展蒸气爆炸和中毒模型对液氨储罐泄漏事故进行后果分析,定量地得出各类伤害半径,为企业制定应急救援预案和政府进行安全监管提供科学依据。     

Thermodynamic properties of normal butane at refrigeration temperatures

Presented in both English and SI units are tables of the thermodynamic properties of normal butane over the temperature range -22 to +122°F (-30 to +50°C). Values are tabulated of the volume, enthalpy, and entropy for the subcooled liquid, the saturated liquid and vapor and the superheated vapor in both unit systems. The data used to calculate these properties have been carefully evaluated and include very recent values of the low temperature heat capacity of the vapor. Two enthalpy-entropy charts (Mollier diagrams), one in each of the unit systems are presented. These are suitable for the design of machinery used in thermo-mechanical energy cycles such as the freezing and eutectic processes for treating sea water and waste water. The calculated thermodynamic properties are the only ones available for n-butane which cover the above complete temperature range.