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吴德民 丙烯制冷系统方案选择与设计分析 17 丙烯制冷系统方案选择与设计分析 吴德民 中石化宁波工程有限公司 宁波 315103 摘要 针对炼厂对工业氢气品质和用量的提高，煤制氢装置气化原料的多样性，净化装置酸性气体脱除 单元各工况所需冷量范围变化较大，提出配套丙烯制冷系统采用蒸汽驱动的离心压缩机与电机驱动的螺杆压缩 机并联运行方案，并对重要设计要点进行分析。 关键词 丙烯制冷 煤制氢 水煤浆 分析 随着汽车保有量快速增长，汽车尾气排放对 在蒸汽提供热源的条件下将冷媒在一定温度、压 大气污染的影响 日益增加，炼油企业加快油品质 力下蒸馏出来，然后冷却减压制冷，吸收制冷需 量升级，所需油品加氢改质的氢气用量大幅增加 。 要消耗大量蒸汽和循环水 ，制冷效率较低，只有 某炼厂新建煤制氢装置，以煤和石油焦为原料， 在大量低位热能或低压蒸汽找不到更重要的用途 采用高压水煤 (石油焦)浆气化技术，消耗延迟 时，才显示其优越性，该工艺制冷剂用氨较合理。 焦化装置产生的石油焦 (不足部分以煤为补充) (2)压缩制冷工艺技术比较成熟，是应用范围 生产粗合成气 ，通过净化后制取合格气体，为加 广泛的制冷工艺技术 ，它是用压缩制冷对制冷剂 氢裂化装置及渣油加氢处理装置提供工业氢气， 进行压缩的一种制冷系统 ¨J。压缩制冷量大、结 满足炼厂成品油加氢改质的需要 ，该煤制氢装置 构紧凑、重量轻、尺寸小，因而 占地面积小；没 酸性气体脱除单元需要新建配套 的制冷系统 ，本 有气阀、填料、活塞环等往复易损零件，因而工 文针对采用丙烯制冷系统，讨论其工艺技术方案 作可靠性高，操作方便，运转率高，但投资较高。 选择与设计需要关注的问题并进行分析。 (3)混合制冷是将蒸发后的冷媒经离心压缩机 提压后再去吸收制冷，避免了吸收器在负压下操 1 方案比选 作，使生产操作更稳定可靠，混合制冷采用工艺 1．1 工艺路线选择 富产的低压蒸汽作热源，系统中的溶解热及冷凝 煤制氢装置包括水煤 (石油焦)浆气化装置、 热由冷却水带出，混合制冷考虑到溶剂与水的溶 解度问题，同样制冷剂用氨较为合理。 合成气净化装置。气化采用 “非催化部分氧化法” 由于向炼厂配套供氢，要求煤制氢装置安全、 工艺技术，以煤和石油焦为生产原料，与氧气、 长周期、连续稳定运行才具有高保障性，所以选 水在高温高压下进行气化反应生成粗合成气后送 用压缩制冷工艺。结合炼油化工一体化装置 自产 净化装置处理。在合成气净化装置 内，粗合成气 丙烯的特点，并拥有完善 的丙烯储存系统，因此 经CO耐硫变换单元制取变换气，然后经酸性气体 新建制冷系统无需考虑丙烯的外购和储存问题。 脱除单元脱除CO 和 H：s等酸性组份后得到粗氢 如果用氨作制冷剂，需考虑氨的外购 问题，且需 气，最后通过 甲烷化单元制取满足炼厂所需的工 设置专门的氨储罐系统 ，单独新建氨火炬设施， 业氢气。 煤制氢装置中酸性气体脱除单元采用低温甲 所以选用丙