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；煤制冷；分析
一、制冷技术工作原理
采用的方法是用循环的水来加以冷却、冷凝压缩机的出气口倒出丙烯液，循环冷却水在三十三摄氏度入，在四十三摄氏度出，若将丙烯冷却到了四十摄氏度时，会由于导热温度的温差小，会让冷却交换器的设备尺寸大，装备的资金高，所以经过严格的计算，决定将丙烯冷却到四十二摄氏度，又考虑到三摄氏度的安全余留，表示在冷却器中四十五摄氏度下可以将气态的丙烯转化为液态的丙烯，再冷却到四十二摄氏度后装入丙烯收集瓶中。
1.1冷凝器的换热管破裂分析
对于丙烯冷却器来说，它的壳流动的是气态的丙烯，管内流动的是循环水，再考虑到换热管会炸裂的情况，我们在循环水管道上按照了安全器，利用高压液体再低压下蒸发，在等温度从外界获取热量，利用液体的气化的相互变化的热吸收热量，来达到制冷的效果，蒸发器里面的液体吸热后会蒸发成气体，回到压缩机入口，经压缩机缩到较高的压力后再进行冷却、冷凝成液体，然后再经过高压液体节流装置进入低压装备进行吸热、蒸发。就这样一次又一次的，就能达到循环制冷的效果。但是对丙烯冷却器来说，可能是气态丙烯变为液态的丙烯而后变冷，一旦换上热管就会炸裂，液态的丙烯就会膨胀，泄露的丙烯和循环水的操作压力是0.4帕，温度会降低零下五摄氏度，这个时候循环水就会结冰，从而也就会影响到换热器出现堵塞的问题，所以我们要对丙烯冷却器的换热器进行压力的提升，并在循环水的管道两侧加一个取样口，在需要进行检验时，方便分析丙烯是否泄露。
二、制冷技术分析
煤制天然气配套的低温甲醇洗工艺装置使用的丙烯压缩制冷的装备有水煤浆气化装备、合成气体的净化装置，气化主要是用“非催化部分氧化法”工艺流程，以氨气和丙烯为生产原料，与氧气和水在高强度的强温强压下进行气化反应产生粗合成气体后的净化装置。在合成气体的装置同时，合成气体后经过一氧化碳耐硫交换单位制取交换器，然后在经过酸性气体去除单位二氧化碳和硫化氢等酸性的气体组成成分，而后在得到粗氢气，最后再经过甲烷化单位制取来满足炼厂所需要的氢气。
（1）吸收制冷是一个在较低温度下用水稀释冷媒，在蒸汽供给热源的条件下能将冷媒在一定条件的温度和压力下被蒸发出来，然后再冷却减少压强制冷，吸收制冷时需要有大量的蒸汽和讯息不断的水消耗，从而使制冷效果降低，只有在大量低压情况找不到更重要更有效的方法时，才会展现出他的优势，这个工艺制冷剂就会很合理。
（2）现在的压缩制冷技术已经很熟练了，也可以应用在很多不同的地方，是一个应用十分广泛的制冷工艺技术。它是用压缩制冷对一种制冷剂进行的压缩方式。压缩制冷量较大、结构细密、体重轻、尺寸较小，所以他的占地面积也就会较小；它没有闸门，不用加料，有活塞，等许多反复的易坏的零件，从而它的加工有很高的可靠性、操作简单，运载效率高，但是它的投资量也大。所以丙烯在大唐多伦即可得到供应，采用丙烯制冷剂有保障。
（3）混合制冷就是将蒸发后的冷媒在经过离心压的时候可以提压再进行吸收制冷，也可以躲避吸收器在负压的条件下操作，可以让生产操作更加的方便稳定，混合制冷剂采用工艺上的低压蒸汽来作为来源，系统上的溶化热和冷凝热会由冷水带出，混合制冷也会考虑到溶剂和水的溶解度有差异，也会用同样的方式制冷更合理。
三、润滑油的在线分离
丙烯压缩机在运转时，润滑油就会随着气态转子等气态丙烯的不断增加，也会影响制冷效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当压缩加的出口丙烯冷凝成液态的丙烯时，润滑剂也会部分带走溶化的相态掉入容器的底部，尤其是丙烯收集瓶的底部，所以我们在丙烯收集瓶的底部设置了一个积油瓶，等取样分析检测出有液体的丙烯中含有润滑油时，就会将积油瓶的底部打开并排出丙烯放入蒸汽瓶中，丙烯蒸发排放瓶有自带的水浴加热的蒸发器，从而蒸发出液态的丙烯，回到入口中分离瓶中进行丙烯循环，润滑油就从而排出并进入收集瓶中处理。
四、工况冷量工作原理
4.1工艺冷量数据分析
由于气化材料是使用的煤和石油焦，材料设计也会考虑到这操作煤种状况、掺焦状况、整体的状况以及对煤种的选材，因为材料的多样性和不同性，对应酸性的气体去除单位种种状况的应需量的范围较广泛，所以每个冷量的范围也不同，如第一种工况是操作煤种，冷量在4500范围，第二种是掺焦工况，冷量在5600范围，第三种是最大工况，冷量在8500，第四种也是最后一种是最小工况，冷量在2600范围。
4.2工况操作的冷量
其中工况一煤种操作和工况二的掺焦操作都是用最好最正确的冷量，工况三最大工况是全焦工况百分之百超出十的冷量，而工况四是使用煤种百分之六十的冷量，同时也对厂家最初起的耗氧量较少，所需要的冷量接近于工况四。我们从上面的叙述中知道，需要的制冷量范围比较广，从2600兆到8500兆。根据这些数据，我们可以使用一大一小的两个压缩机连接在一起，大的压缩机是可以单独运作来保障工况一和工况二，而小的压缩机只用于工况四就行，这两台压缩机连接在一起可以保证工况三的运行。大的压缩机能供给5800兆的冷量，小的压缩机可以供给2700兆的冷量，然后就可以根据这两台制冷剂所提供的冷量来检查压缩机丙烯的冷量，大的压缩机使用的是离心法，是蒸汽透平驱动装备，是用一定的温度和压力的蒸汽来做功的旋转式原动机。它是通过来自锅炉中的过热蒸汽经过快速关闸、调节阀来进入汽轮机，通过高压高温的蒸汽，用一系列的喷嘴喷出，经过膨胀后，形成的高速的气流按照一定方向的冲力气轮功力转子的动力叶片，带动叶片按照一定的方式运转，从而将蒸汽的能量转变成机械能。但是又想到资金的问题，小的压缩机使用的是螺杆式，是电机驱动。这两台机器运作的工况是，离心压缩机的工况是，工况一是百分之七十八的负荷运转，工况二是百分之九十八的负荷运转，工况三是百分之百的运转，工况四是不运转。螺杆压缩机的工况是，工况一不运转，工况二也是不运转，工况三是百分之百的负荷运转，工况四也是百分之九十六的负荷运转。可以看出，不管是在什么情况下，这两台压缩机的负荷运转都在百分之七十五以上，在运转时可以关掉防喘振线，就从而避免浪费蒸汽的消耗。
4.3制冷过程
整个丙烯压缩制冷器能对压缩机进行做功，在换热冷却后将气态的丙烯转化并合并成液态，然后送去酸性气体脱去单位，然后利用液态的丙烯进行膨胀，蒸发吸热组成制冷的装备冷量，这两台技术连接在一起装置，用其他方式换热如冷却，冷凝和液态的丙烯一起收集和每段入口一起使用。
结语
针对煤制天然气配套的低温甲醇洗工艺装置使用的丙烯压缩制冷装备气化材料的不同性，酸性气体的脱出单位对应的各工情况下的冷量需求范围过大，就提出了使用蒸发透平驱动的离心压缩机和电动驱动的螺杆压缩机连在一起的装备方案，两台压缩机的组合一并进行，就可以满足各种材料各种材料变更和炼天然气初期装备运转时制冷系统，逃避蒸汽的其他消耗。在炼油装备一体化的同时，我们应选用丙烯制冷剂，经过整个流程对丙烯做出一个基本的分析，确定制冷机出口的压力，设置不凝气的回收，对冷凝器一个简单的操作，也为装备炼厂提供可靠的保障。
参考文献：
[1]刘学武，王娟，高林林.丙烯制冷系统结冰的预防及改造[J].小氮肥，2016，44（12）：1-4.
[2]曾祥文，刘学武.丙烯制冷系统进水的症状分析及应对措施[J].中氮肥，2016（06）：50-52.
[3]陈小康，罗高乔.一种新的丙烯制冷系统不凝气体排除方法研究[J].低温与超导，2016，44（09）：55-59.
论文作者:尹晓慧
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/30
标签：丙烯论文; 工况论文; 压缩机论文; 蒸汽论文; 气体论文; 液态论文; 摄氏度论文; 《基层建设》2019年第6期论文;