一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺及方法技术方案

技术编号:20386368 阅读:47 留言:0更新日期:2019-02-20 01:25
本发明专利技术创造提供了一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺及工艺,包括开车阶段工段和运行阶段工段,其中:所述开车阶段工段包括依次连通的丙烯缓冲罐、丙烯蒸发器和丙烯过热器,所述丙烯过热器与干气密封装置连通;所述运行阶段工段包括丙烯蒸发器,所述丙烯蒸发器的液体进口和气体出口与一段分离器分别连通。本发明专利技术创造通过增加一次性的设备投资来降低操作过程中的永久操作费用,能够为企业节省生产成本,从而为企业产生经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺及方法
本专利技术创造丙烯制冷系统领域,尤其是涉及一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺。
技术介绍
丙烯制冷系统为煤化工低温甲醇洗装置、MTO烯烃分离装置等提供冷量。丙烯制冷系统是利用离心压缩机将低温、低压的丙烯气压缩,再利用循环水冷却至液相,经过过冷以后送至下游装置,然后通过丙烯蒸发为装置提供冷量。丙烯制冷系统常规流程见图1,具体工艺流程说明如下:来自用冷装置的气态丙烯(0.04MPaG,-40℃)进入丙烯压缩机一段入口分离器(V001),分离出夹带的液滴以后,气相进入压缩机一段,一段入口分离器的液相直接排至火炬或者利用丙烯泵排至丙烯缓冲罐(V003);压缩机一段出口压力0.55MPaG,一段出口丙烯气与省功器(V004)的气相进入二段入口分离器(V002),分离出夹带液滴后,气相进入压缩机二段,液相排至一段入口分离器;压缩机二段出口压力是1.7MPaG,二段出口丙烯气经过丙烯冷却器(E001)和丙烯冷凝器(E002)冷凝成40℃液态丙烯,经过丙烯缓冲罐以后,进入省功器,省功器压力0.55MPaG,气相作为压缩机二段补气,液相分成两股,一股进入丙烯过冷器(E003)的壳程,另一股进入丙烯过冷器管程,壳程丙烯减压至0.04MPaG,温度降至-40℃,壳程的丙烯蒸发吸收热量来降低管程丙烯的温度,管程丙烯温度降至-20℃,过程的过冷丙烯压力0.55MPaG、温度-20℃送至下游用冷工段。压缩机二段出口的过热丙烯气作为干气密封的一级隔离气,在开车阶段利用3.0MPaG的氮气作为一级密封气供干气密封使用。丙烯制冷系统相对成熟,但是丙烯损耗量大一直是困扰企业的难题,造成丙烯制冷系统丙烯损耗的原因有以下几点:第一:在开车阶段,无法使用工艺气作为一级密封气,只能采用3.0MPaG甚至压力更高的氮气作为一级密封气,在工艺气形成高压以后才引入干气密封作为一级密封气,如果开车不顺利这个过程会持续24小时以上,导致大量的不凝气进入系统,通过排火炬的方式排出不凝气,不凝气同时夹带大量的丙烯排至火炬,以年产80万吨甲醇项目为例,由于不凝气排火炬会有大概60吨以上的丙烯排至火炬,以丙烯价格8000元每吨计算,直接经济损失近50万元。第二:正常操作过程中少量的不凝气通过不凝气冷却器后,丙烯返回系统,不凝气排至火炬,由于不凝气冷却器的不合理设计导致丙烯泄露至火炬,造成丙烯损失。第三:在正常操作过程中一段和二段分离器尽量不带液相操作,否则会造成压缩机入口带液而造成压缩机跳车,但是在开停车和正常操作过程中不可避免的会导致分离器有液相,二段分离器的液相通过液位调节阀排至一段入口分离器,一段入口分离器液位高了以后,目前有两种常规手段:一:直接排至火炬,造成丙烯液体浪费;二:利用丙烯屏蔽泵升压后排至丙烯缓冲罐,但是此种方法屏蔽泵极容易发生汽蚀,使得屏蔽泵无法投入使用。
技术实现思路
针对丙烯制冷系统丙烯损耗严重的问题提出了一种降低丙烯消耗的新工艺,通过增加一次性的设备投资来降低操作过程中的永久操作费用,能够为企业节省生产成本,从而为企业产生经济效益。为达到上述目的,本专利技术创造的技术方案是这样实现的:一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺,包括开车阶段工段和运行阶段工段,其中:所述开车阶段工段包括依次连通的丙烯缓冲罐、丙烯蒸发器和丙烯过热器,所述丙烯过热器与干气密封装置连通;所述运行阶段工段包括丙烯蒸发器,所述丙烯蒸发器的液体进口和气体出口与一段分离器分别连通。进一步的,所述工艺还包括不凝气处理系统,所述不凝气处理系统包括不凝气冷却器。进一步的,所述丙烯蒸发器利用水浴加热器加热。进一步的,所述开车阶段工段和所述运行阶段工段共用一个所述丙烯缓冲罐。本专利技术的另一个目的还在于提出一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺方法,包括如下步骤:步骤1、开车时运行所述开车阶段工段,关闭所述运行阶段工段;步骤2、运行时关闭所述开车阶段工段,开启所述运行阶段工段;步骤3、利用所述不凝气处理系统处理不凝气。进一步的,所述步骤1具体包括如下操作过程:利用所述丙烯缓冲罐的丙烯进入所述丙烯蒸发器,所述丙烯蒸发器通过所述水浴加热器加热,并产生饱和的高压丙烯气,所述丙烯蒸发器压力控制在1.5~1.6MPaG,高压丙烯气温度30~40℃,经过所述丙烯过热器过热至90~95℃,过热丙烯气进入干气密封使用。进一步的,所述步骤2具体包括如下操作过程:关闭所述开车阶段工段阀门,将所述丙烯蒸发器压力控制在0.04~0.1MPaG,所述一段入口分离器的丙烯液体进入所述丙烯蒸发器,经过所述水浴加热器加热以后气化,饱和气温度为-40~-30℃、压力为0.04~0.1MPaG,所述饱和气再返回一段入口分离器,再进入压缩机一段。进一步的,所述步骤3具体包括如下操作过程:来自丙烯冷凝器的不凝气从所述不凝气冷却器顶部进入其管程,经过所述不凝气冷却器壳程的冷却以后分为气液两相,气相通过压力调节阀减压以后排至火炬系统,液相通过重力作用排至所述丙烯缓冲罐;所述不凝气冷却器壳程为来自所述丙烯缓冲罐的液体丙烯,在所述不凝气冷却器壳程通过丙烯的蒸发吸热冷却所述不凝气冷却器管程的丙烯,所述不凝气冷却器壳程气相返回至一段入口分离器。相对于现有技术,本专利技术创造具有以下优势:(1)所述开车阶段工段采用新工艺给干气密封提供过热的高压的丙烯气,避免使用中压氮气,可以避免不凝气泄露至系统内,降低在排不凝气过程中丙烯的损耗;(2)所述运行阶段工段采用新工艺将丙烯液体排至丙烯蒸发器,经过水浴加热器加热蒸发以后,返回至系统内,避免了排入火炬造成的浪费。(3)不凝气冷却器设计成倾斜式,并且冷却后的气液两相在管程管箱内分离,能够提高冷却效果降低丙烯的损失。(4)采用水浴加热器的方式加热气化丙烯,温度易于控制,丙烯汽化器不容易超压,而且相比较于BKU式的换热器可以解决管程冻堵的问题。(5)水浴加热器的用水来自汽轮机冷凝液泵后,一旦丙烯蒸发器有液体丙烯同时水浴加热器液位低,就可以通过液位控制打开控制阀补充热的冷凝液,迅速将液体丙烯蒸发出去。附图说明构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解,本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造,并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中:图1为丙烯制冷系统常规流程示意图;图2为本专利技术创造实施例的工艺流程示意图。附图标记说明:V001-一段入口分离器;V002-二段入口分离器;V003-丙烯缓冲罐;V004-省功器;V005-丙烯蒸发器;V006-水箱;C001-丙烯压缩机;E001-丙烯冷却器;E002-丙烯冷凝器;E003-丙烯过冷器;E004-不凝气冷却器;E005-水浴加热器;E006-丙烯过热器。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺,其特征在于:包括开车阶段工段和运行阶段工段,其中:所述开车阶段工段包括依次连通的丙烯缓冲罐、丙烯蒸发器和丙烯过热器,所述丙烯过热器与干气密封装置连通;所述运行阶段工段包括丙烯蒸发器,所述丙烯蒸发器的液体进口和气体出口与一段分离器分别连通。

【技术特征摘要】
1.一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺,其特征在于:包括开车阶段工段和运行阶段工段,其中:所述开车阶段工段包括依次连通的丙烯缓冲罐、丙烯蒸发器和丙烯过热器,所述丙烯过热器与干气密封装置连通;所述运行阶段工段包括丙烯蒸发器,所述丙烯蒸发器的液体进口和气体出口与一段分离器分别连通。2.根据权利要求2所述的一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺,其特征在于:所述工艺还包括不凝气处理系统,所述不凝气处理系统包括不凝气冷却器。3.根据权利要求3所述的一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺,其特征在于:所述丙烯蒸发器利用水浴加热器加热。4.根据权利要求4所述的一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺,其特征在于:所述开车阶段工段和所述运行阶段工段共用一个所述丙烯缓冲罐。5.根据权利要求4所述的一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1、开车时运行所述开车阶段工段,关闭所述运行阶段工段;步骤2、运行时关闭所述开车阶段工段,开启所述运行阶段工段;步骤3、利用所述不凝气处理系统处理不凝气。6.根据权利要求5所述的一种降低丙烯制冷系统丙烯消耗的工艺方法,其特征在于:所述步骤1具体包括如下操作过程:利用所述丙烯缓冲罐的丙烯进入所述丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员:靳权张冰裴艳红
申请(专利权)人:中国天辰工程有限公司
类型:发明
国别省市:天津,12

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