丙烯制冷系统吹扫置换的优化措施,职称论文

丙烯制冷系统吹扫置换的优化措施,职称论文内容摘要：兰州石化460kt/a乙烯装置丙烯制冷系统各冷剂用户分散,导致丙烯系统管道长、分支多,又循环嵌套,走势复杂。此部分在开停车经过中存在吹扫置换难度大,容易留下死角引起安全隐患。通过优化,采取增加回收泵回收系统内物料及正吹反吹等3项措施,保证了该系统的吹扫置换工作在2～3d内完成。本文关键词语：丙烯制冷;吹扫置换;优化;OPTIMIZATIONOFSTARTUPANDSHUTDOWNOFPROPYLENEREFRIGERATIONSYSTEMQinHailiangMaShilinJiHongfengPetroChinaLanzhouPetrochemicalCompanyAbstract：Thepropylenerefrigerationsystemofthe460kt/aethyleneplantatPetroChinaLanzhouPetrochemicalCompanyhadproblemsoflongpipeline,manybranches,nestedloopandcomplexpiperoutingduetoitsscatteredrefrigerantusers.Duringthestartupandshutdownoftheplant,thepurgeandreplacementofthissectionwasdifficult,anddeadendswereeasilylefttocausepotentialsafetyhazards.Throughoptimization,threemeasuresincludinginstallingrecoverypumptorecoverthematerialsinsystem,positivepurgingandreversepurgingweretakentoensurethatthepurgeandreplacementofthesystemcanbecompletedin2to3days.中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司(下面简称兰州石化)460kt/a乙烯装置采用美国KBR公司的SCORE专利技术,由KBR公司负责工艺包和裂解炉、脱甲烷及深冷分离、乙烯分离及制冷单元的基础设计。乙烯精馏塔和乙烯制冷压缩机系统构成低压开式热泵系统,包括8个用户换热器,3个储罐,提供-76℃和-101℃的冷剂;而丙烯制冷系统构成典型的闭式热泵流程,系统内有13个冷剂用户,4个丙烯罐和6台丙烯冷却器,提供-42、-15和7℃3个级位的冷剂,并且甲烷、乙烯、丙烯制冷系统构成复迭制冷。热泵系统有利于充分的利用能量,降低能耗[1],但因系统内管道分支诸多又循环嵌套,对露点的要求又高,导致在装置大检修开停车经过中,该系统的吹扫、置换和枯燥经过比拟困难,容易存留死点、介质互窜。假如处理经过不彻底,会导致生产及安全事故的发生,故必须采用有效措施保障热泵系统的吹扫置换和枯燥进程。1处理经过优化丙烯制冷系统为乙烯装置用户提供-42、-15和7℃3个级位冷剂,一方面,每一循环配有用户副线以平衡冷剂用量;另一方面还为压缩机每段配置了防喘线,再加上一些用户设备的开车冲压线、补充丙烯管道、不凝气排放管道、压缩机干气密封线等,造成该系统管道诸多、管道长并且循环嵌套,使得开停工吹扫、置换、枯燥难度大时间长。针对该系统特点,采取了分段隔断循环、正吹反吹等措施,详细优化经过如下:1.1停工排液泄压经过优化丙烯制冷系统因用户分布于装置各处,管道长、管径大,各用户的调节阀或单向阀又需要布置在地面,导致了U型弯多。而丙烯的临界温度为91.89℃,即便在夏季停工倒空经过中,液相或气液混合的丙烯也会在管道的U型弯处积聚,并因蒸发导致管道内压力的上升,使用氮气吹扫难以将U型弯处丙烯置换出来,延长了开停工工期。为回收制冷系统内的丙烯,装置通过技术改造增加了丙烯回收泵,连接压力偏低的丙烯储罐或大型U型弯等处,在大检修停工经过中,启用丙烯回收泵能够回收丙烯约240t。另外,在停车前丙烯制冷压缩机(601J)低速运转时,将丙烯冷凝器(601CA～F)逐台关闭循环水,把601C中的液相丙烯汽化尽可能流通并回收。在液相倒空经过中,严禁对系统泄压,假如因系统压力低使液相倒空速度放慢时,可申请装置将氮气从枯燥线引入系统增压。这些措施减少了丙烯的火炬排放,减少了环境污染,提高了装置经济效益,缩短了停工处理时间[2]。1.2吹扫置换经过优化通过不断探索和总结经历体验,对丙烯制冷系统的吹扫置换,采取了分段隔离、正吹、反吹的措施。整个系统原则上分成压缩机本体、各吸入罐和用户、丙烯补充流程3部分分别进行吹扫。假如调节阀前后管道,均需要用调节阀阀前或阀后倒淋排放来置换的,则用调节阀或其上、下游阀切断,分前、后段分别进行置换。压缩机本体置换时,用三段排出电磁阀(150XV363)前后LD线连通后对缸体充压,从机体排液倒淋和各段入口电动阀后LD线倒淋处排放。在这里经过中十分注意要严格控制置换气量,以防压缩机转动。其他部分采取先吹扫丙烯制冷系统的主流程,之后再连通本装置其他单元管道以及装置外冷剂管道进行吹扫,保证吹扫置换经过不留死角。丙烯制冷系统流程见图1。图1丙烯制冷系统流程示意601JT/J丙烯制冷压缩机;601F、602F、603F丙烯制冷压缩机一、二、三段吸入罐;410C、460C、400C、210C、309C、303C、510C换热器(7℃丙烯冷剂用户);300C、310C换热器(-15℃丙烯冷剂用户);512C、403C换热器(-42℃丙烯冷剂用户);601CA～F丙烯制冷压缩机三段出口冷凝器;604F丙烯储罐;602C补充丙烯汽化器。阀门位号:XV电磁阀,FV流量控制阀,PV压力控制阀,LV液位控制阀,UV压缩机防喘振阀,LD液相火炬排放主流程的吹扫自601J三段出口枯燥线引入氮气,向各吸入罐(601F、602F、603F)和用户吹扫,最终吹扫到压缩机各段电磁阀前。该部分流程循环管道多,各吸入罐和用户冷剂调节阀前后管道,均需要用调节阀阀前或阀后倒淋排放来置换,必须用调节阀或其上、下游阀切断,分前后段分别进行置换。详细如下:1)枯燥线-601J三段出口-三段出口电动阀前排LD倒淋、601CA～F-604F周围管道排放-140FV341-400C-三段用户调节阀前排放2)枯燥线-601J三段出口-150UV354-603F-压缩机电动阀前排LD倒淋、三段用户调节阀后排放及二段用户调节阀前排放3)枯燥线-601J三段出口-150UV353-602F-压缩机电动阀前排LD倒淋、二段用户调节阀后排放及一段用户调节阀前排放4)枯燥线-601J三段出口-150UV352-601F-压缩机电动阀前排LD倒淋、一段用户调节阀后排放。以第1)项为例,存在2个循环线路:601C-604F-150PV451和140FV341-400C-150PV453,示意见图2。图2丙烯系统部分吹扫流程示意601J丙烯制冷压缩机;601CA～F丙烯制冷压缩机三段出口冷凝器;603F丙烯制冷压缩机三段吸入罐;604F丙烯储罐;400C冷剂用户;150XV362丙烯制冷压缩机三段入口电磁阀;150XV363丙烯制冷压缩机三段出口电磁阀;150PV451丙烯制冷压缩机三段出口压力调节阀;150PV453丙烯冷剂副线阀;140FV341冷剂用户400C流量调节阀;150LV426三段吸入罐液位调节阀601C-604F-150PV451(调节阀)循环回路的吹扫程序如下:氮气引入后经冷凝器601C进入丙烯冷剂缓冲罐604F,再经150PV451后于阀后倒淋处排放。此时调节阀前手动阀(阀1)关闭,直至吹扫合格后切换流程,关闭调节阀和阀2,打开阀1继续吹扫,直至合格。此部分吹扫完全合格。140FV341-400C-150PV453循环回路的吹扫程序如下:氮气引入后经调节阀140FV341和400C向后吹扫,此时调节阀150PV453和阀4关闭,自阀3后倒淋处排放直至合格。之后切换流程,关闭阀3,打开阀4和150PV453继续吹扫至合格,则此部分完成吹扫置换。系统内其他循环线路类似,一般通过切换1～2次流程即可完成整个系统的吹扫置换。该系统向其他单元或其他装置提供冷剂管道的吹扫,前期吹扫到接收单元的最后一道阀前,全部合格后连通吹扫。采用此种吹扫方式,丙烯制冷系统在保证氮气供给的情况下,可在2～3d完成整个系统的吹扫和枯燥。2结束语针对丙烯制冷循环系统用户设备多,管道分支多,循环回路多的特点,兰州石化460