轻重组分对丙烯制冷压缩机操作的影响

孟宪聪

摘 要：本文主要阐述了乙烯装置的压缩机功能、流程和主要工艺条件。阐述了轻重组分对压缩机产生的影响，并提出了相应的对策：轻质成分的污染，首先进行排气，若含重组分被污染，应经丙烯一侧排放到 CBD，并用起动水泵将其抽离界区;若在开车时有少量轻重组分，可采用逐步替换的方式来消除。本文叙述了在正常及不寻常条件下，系统补丙烯的处理，因存在内漏等原因，可以参照丙烯集液槽的液位来进行补料。

关键词：轻重组分;丙烯制冷压缩机;操作影响

丙烯制冷机是乙烯设备中的“心脏”，它与乙烯机之间的循环冷却，是低温分离不可或缺的冷媒。若因多种因素导致的制冷压缩机不能工作，则整个乙烯设备将在5分钟之内大面积停车，从而导致重大的经济损失。某乙烯裂化设备为预脱丙烷预加氢法，而丙烯制冷机采用四级离心压缩机，采用超高压力涡轮为动力，采用封闭型循环。采用液体丙烯经节流膨胀，可为低温制冷机的用户提供在-40℃，-21℃，-1℃，25℃四种温度级别。气化后的各种等级的丙烯气体被送至制冷压缩机，压缩至1.7 MPa，经冷却水凝结后，再送入丙烯集液槽D-500再利用。

1流程及操作参数

在附图1中示出了丙烯致冷压缩机（99.64%的丙烯摩尔含量）的流程。在制冷机上，不管是负载的大小、段间槽的液位，或是系统的压力，都必须使冷却液的温度保持稳定。

由1，2，3，4部分吸入罐顶部的丙烯气吸入到丙烯制冷压缩机中，压缩后的丙烯被冷凝器E-CW-D冷凝，然后再送入丙烯冷液收集罐D-500，丙烯冷剂收集罐槽D-500将丙烯降温至40℃后通过膨胀节流为四段间各用户提供不同级别的冷量。

2轻重组分污染的影响

2.1轻组分

所谓的轻成分，就是由于丙烯制冷压缩机在密闭的循环过程中，将CH4等从热交换器中泄漏出来。

1）对四个冷却压缩机的排气压力及温度进行测试。离心压缩机的构造特性以及压缩机的压缩工艺使其轻成分（非凝结气体）向量地聚集在压缩机的排气口和丙烯收集罐内，而且由于冷却液不能凝结CH4等，所以四个部分的排气压力和温度都会升高。2）流动有无起伏。组分的改变会引起流动的改变。3）对样品进行检测，以确定有无轻微成分的污染，确定特定的换热器的泄漏部位[2]。

这时要注意调节和操纵制冷压缩机，避免因制冷压缩机进气量减小而产生的喘振，应对最短的回流路线进行适当的调节，并对压缩机的转速和负载进行适当的调节。在保证压缩机运转的前提下，对所有有内漏成分的换热器进行全面的检测，找出泄露的原因;若泄露不大，可以調整放火炬，而不用停下来，等设备停机后再进行维修;若有需要，从界区中将缺少的丙烯补至收集罐，调整转速、负荷和最少的回流路线，使冷气压缩机能够继续工作。当泄露数量很大而且不能很好地加以治理的情况下，就需要采取部分的停机措施来堵塞和替换。

2.2重组分

重整分污是在系统运转期间，换热装置出现了内部渗漏（冷冻压缩机使用干燥气体进行封闭，因此不存在机油密封件泄露和再聚物的污染）。其中易发生内泄漏的是E-212，E-209，E-210等;在高压端，C3重组分会泄漏到压缩机中，导致压缩机温度、压力、流量等发生变化，导致压缩机温度、压力、流量等变化，无法正常供应-40摄氏度;压力通常保持在36 kPa以下，温度超过设定温度。二是在压缩工艺气中存在着两种不同的现象：一是因为工艺气中的吸附浓度增加，而在相同的压气量下，排放压力减小，能耗增加，从而导致了系统的工作性能的下降;一是若压缩机稍有含油，则在压缩时液相蒸发、容积膨胀、振幅升高、变形增加，导致连锁式停机的危险，对压缩机的运行有不良影响。一般一节抽吸槽为非液面运行，所以必须将压强控制在36 kPa，若有再聚物的污染，将会以-40度的釜式换热器为主，过量的话会被吸到另一部分。而一节抽吸槽中的液体太多，则会造成温度与气压的失衡。

该工艺是将液态排气（CBD）排出到换热器的丙烯一侧，同时将一部分抽吸罐内的液体通过D501从界区排出，或者将 CBD排出。若漏油量较小，不需停机，应尽可能保持制冷压缩机工作，从灌注区及时导入漏油，查找漏油部位，以便设备维修。

2.3开车过程

在启动时，若冷却液中含有少量的泄漏物，则可以在运行时逐步将其从收集罐的顶端排出，或者由丙烯冷凝装置E-501 A/B/C/D排气阀门进行排气。由于冷凝器在空载状态下工作，所以没有给使用者提供低温等级的丙烯冷剂，而在制冷设备的正常工作中，由于轻质成分的持续释放，丙烯冷剂逐渐被净化，达到了净化的标准。若在开车时将重整份引入到冷凝压缩机，则在冷却压缩机运转时，将重整份汇集于一节供使用者及一节抽吸槽内。若丙烯不足，则表示储槽内的液体水平小于50%，这时需从界区引进液态丙烯进行补充，保证压缩机运转良好。当乙烯装置中的聚合物级丙烯含量达到99.64%时，由自制的高纯丙烯进行补充。

3系统补丙烯操作

3.1正常情况

由于制冷压缩机的冷却是一个封闭的循环，由于内部泄漏等原因，导致丙烯损失降低。E-501A/B/C/D是主要的损耗点。四级冷冻压缩机的四个出口处装有4个大容量的丙烯冷凝器E-501A/B/C/D，并用冷却的循环水来凝结丙烯。在33摄氏度的低温下，制冷剂的水压是0.45 MPa。而四级冷却压缩机的出气压力是1.7 MPa，当换热器出现内泄漏时，丙烯会泄漏到循环水中，导致丙烯流失。判定的办法是开启冷却器管程导淋排放，检查有无气体，并对其进行取样分析。此外，当冷箱系统排放轻、重组分时，必然会带出一定数量的丙烯冷却液，时间一长，就会导致丙烯的冷却损耗。根据以往的经验，制冷压缩机的界区将会在1-2个月内进行一次补充，其主要根据的是冷库的出料箱的液面水平（在这期间内，储罐的水位是不是很高）。确保储罐的水位保持在50%以上，以确保其正常的循环量。

3.2异常情况

若E-501A/B/C/D出现较大的内部泄漏，则丙烯耗损急剧增加，若2～3日再补一次，则会造成E-501A/B/C/D的严重内渗。此外，在这个时候要认真地查看有没有漏油的换热设备使用者。如果可以的话，可以进行部分的停机维修，以保证制冷的压缩机不会停止运转。

4结论

在丙烯制冷压缩机工作过程中，当丙烯制冷剂在正常运转和启动时，若因组分和重量成分而导致密封的制冷剂被污染，则会对压缩机产生很大的危害。要对其进行针对性的分析与判别，并采取适当的对策，使之能够保证丙烯制冷装置的正常运转和启动工作的顺利进行。

参考文献

[1] 康永军. 丙烯制冷压缩机选型技术[J]. 当代化工研究，2019（1）：66-67.

[2] 孙士权. 丙烯制冷压缩机干气密封气源存在的问题与改造措施[J]. 化工设计通讯，2020，46（5）：16-17.