三元制冷技术在乙烯装置中的应用.pdfVIP

A 乙烯工业 2006,180)43-45 翻旧YLENEINDUSTRY 三元制冷技术在乙烯装置中的应用 李志度，唐迪平，王吉平 (中国石化齐鲁股份有限公司烯烃厂，山东淄博，255411) 摘 要:中国石化齐鲁股份有限公司烯烃厂乙烯装置二期扩建首次将三元制冷技术应用于工业生 产，并取得成功。介绍了三元制冷系统的运行情况，在开车和正常操作中遇到的问题及解决办法。 关键词:乙烯;丙烯;甲烷;三元;制冷 1 技术背景 中冷剂;中冷剂(MTR)的作用是在冷箱内将裂解 2004年中国石化齐鲁股份有限公司烯烃厂 气冷却至一72℃;轻冷剂(LTR)主要提供第二脱 (以下简称齐鲁乙烯)乙烯装置完成二期扩建改 甲烷塔冷凝器冷剂，并将裂解气从一72℃冷却至 造，使乙烯装置具备年产乙烯720kt/a的能力，装 一130℃。 置采用顺序分离流程。原有450kt/a乙烯装置配 三元制冷为循环制冷，设计采用三段压缩，包 套的乙烯、丙烯、甲烷单组分制冷系统保留，扩能 括3个吸人罐。所有轻冷剂和中冷剂及乙烯冷凝 后新增的270kt/a系统采用三元制冷技术，减少了 器的重冷剂返回一段吸人罐，其它的重冷剂返回 扩能时的设备增量，使设备布置更加紧凑，在固定 二段吸人罐。三段吸人罐设计用来除去段间可能 场地内达到了最高扩建能力。 的冷凝。为防止压缩比较高引起出口温度超高， 三元制冷是将传统的甲烷、乙烯、丙烯三种冷 每段排出均设有水冷却器。压缩机各段的压力、 剂按一定比例混合在1台制冷压缩机中压缩。压 温度见表20 缩后的混合冷剂先由冷却水部分冷凝，冷凝液作 表2三元制冷系统各段参数 为重冷剂，相当于传统制冷方式中的丙烯冷剂，为 项 目 吸人温度/ 吸人压力 排出温度/ 排出压力 ℃ (表压)/MPa ℃ (表压)/MPa 未冷凝的气相和工艺物料提供较高温度级别的冷 一段 - 4 4 0 0 0 2 3 8 2 1.138 二段 3 8 8 . . 1 脱 5 8 1.601 剂。未被冷凝的气相由重冷剂部分冷凝，冷凝液 三段 4 0 0 . 1 5 7 6 7 5 2.891 为中冷剂，向系统和工艺物料提供冷量，气相再由 三元制冷系统设计有段间冷却器，避免了因 中冷剂全部冷凝，提供轻冷剂。如此，由1台压缩 压缩比较高引起的出口温度易超高的现象发生。 机就可完成传统的3台压缩机的作用。齐鲁乙烯 同时采用较大容积的排液罐和冷剂返回泵，在压 三元制冷系统冷剂组成见表to 缩机吸人罐带液时可及时将液体排人排液罐，再 表1三元制冷系统冷剂组成 摩尔分数，% 由返回泵送人重冷剂收集罐，既避免了吸人罐高 氢气 甲烷 乙烯 丙烯 压缩机出口 0.11 8.99 8.30 8 2 印 液位连锁停车事故的发生，又