一种丙烯制冷系统防喘振回流管线降温方法与流程

本发明涉及丙烯制冷系统，具体是应用于丙烯制冷系统防喘振回流管线降温的方法。

背景技术：

丙烯制冷系统为煤化工低温甲醇洗装置、mto烯烃分离装置等提供冷量。丙烯制冷系统是利用离心压缩机将低温、低压的丙烯气压缩，再利用循环水冷却至液相，经过过冷以后送至下游装置，然后通过丙烯蒸发为装置提供冷量。

丙烯制冷系统常规流程见图1，具体工艺流程说明如下：

来自用冷装置的气态丙烯(0.04mpag，-40℃)进入丙烯压缩机一段入口分离器(v001)，分离出夹带的液滴以后，气相进入压缩机一段，一段入口分离器的液相直接排至火炬或者利用丙烯泵排至丙烯缓冲罐(v003)；压缩机一段出口压力0.55mpag，一段出口丙烯气与省功器(v004)的气相进入二段入口分离器(v002)，分离出夹带液滴后，气相进入压缩机二段，液相排至一段入口分离器；压缩机二段出口压力是1.7mpag，二段出口丙烯气经过丙烯冷却器(e001)和丙烯冷凝器(e002)冷凝成40℃液态丙烯，经过丙烯缓冲罐以后，进入省功器，省功器压力0.55mpag，气相作为压缩机二段补气，液相分成两股，一股进入丙烯过冷器(e003)的壳程，另一股进入丙烯过冷器管程，壳程丙烯减压至0.04mpag，温度降至-40℃，壳程的丙烯蒸发吸收热量来降低管程丙烯的温度，管程丙烯温度降至-20℃，过程的过冷丙烯压力0.55mpag、温度-20℃送至下游用冷工段。

压缩机二段出口的过热丙烯气作为干气密封的一级隔离气，在开车阶段利用3.0mpag的氮气作为一级密封气供干气密封使用。

丙烯制冷系统相对成熟，但是丙烯损耗量大一直是困扰企业的难题，造成丙烯制冷系统丙烯损耗的原因有以下几点：

第一：在开车阶段，无法使用工艺气作为一级密封气，只能采用3.0mpag甚至压力更高的氮气作为一级密封气，在工艺气形成高压以后才引入干气密封作为一级密封气，如果开车不顺利这个过程会持续24小时以上，导致大量的不凝气进入系统，通过排火炬的方式排出不凝气，不凝气同时夹带大量的丙烯排至火炬，以年产80万吨甲醇项目为例，由于不凝气排火炬会有大概60吨以上的丙烯排至火炬，以丙烯价格8000元每吨计算，直接经济损失近50万元。

第二：正常操作过程中少量的不凝气通过不凝气冷却器后，丙烯返回系统，不凝气排至火炬，由于不凝气冷却器的不合理设计导致丙烯泄露至火炬，造成丙烯损失。

第三：在正常操作过程中一段和二段分离器尽量不带液相操作，否则会造成压缩机入口带液而造成压缩机跳车，但是在开停车和正常操作过程中不可避免的会导致分离器有液相，二段分离器的液相通过液位调节阀排至一段入口分离器，一段入口分离器液位高了以后，目前有两种常规手段：

一：直接排至火炬，造成丙烯液体浪费；

二：利用丙烯屏蔽泵升压后排至丙烯缓冲罐，但是此种方法屏蔽泵极容易发生汽蚀，使得屏蔽泵无法投入使用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种丙烯制冷系统防喘振回流管线降温方法，以克服现有技术的不足，能够有效的解决丙烯制冷过程中由于入口分离器带液和超温导致的压缩机停车甚至损坏的问题。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种丙烯制冷系统防喘振回流管线降温方法，包括如下步骤：

步骤1、从丙烯缓冲罐来的物流i给一段降温器补充液体丙烯，所述物流i为低温液体丙烯i，所述一段降温器液位保持在防喘振回流管线i出口高度以上，所述防喘振回流管线i中为经丙烯冷却器冷却后的物流iiv，所述物流iiv为温度50℃的高温丙烯气，当防喘振阀v7打开以后，所述物流iiv中高温丙烯气04与所述物流i中低温液体丙烯在一段降温器内部混合；

进一步的，所述物流iii进入所述二段降温器的管口设置了气体分布器ii，所述气体分布器ii向朝下开孔，使得气液分布均匀；

进一步的，所述一段降温器顶部的气相经过旋流板除沫器i以后进入一段入口分离器，然后再进入压缩机一段，能够保证压缩机一段入口不带液体，并且迅速降温；

进一步的，所述一段入口分离器如果液位高可以通过打开阀门v5使丙烯液体进入一段降温器，经过高温回流气蒸发后再以气相回到系统内，正常情况下一段分离器不带液相，所述阀门v5为常关阀门；在开停车阶段如果要将丙烯液排空，一段降温器可以通过阀门v3将剩余的丙烯排至火炬；一段入口分离器和一段降温器可以布置在同一个平台；

进一步的，所述一段降温器温度-40℃，压力0.04mpag，液面通过阀门v2控制在所述物流iiv的高温丙烯气出口的上方，为立式容器。

步骤2、从丙烯缓冲罐来的物流ii给二段降温器补充液体丙烯，所述物流ii为低温液体丙烯ii，使所述二段降温器保持液位在防喘振回流管线ii的出口高度以上，所述防喘振回流管线ii中为来自丙烯冷却器ii冷却后的物流iii，所述物流iii为温度50℃的高温丙烯气，当防喘振阀v8打开以后，所述物流iii中的高温的丙烯气与所述物流ii中低温液体丙烯ii在所述二段降温器内部混合；

进一步的，所述物流iii进入所述二段降温器的管口设置了气体分布器，气体分布器i朝下开孔，使得气液分布均匀；所述二段降温器顶部的气相经过旋流板除沫器ii以后进入所述二段入口分离器，然后再进入压缩机二段，能够保证压缩机二段入口不带液体，并且迅速降温。

进一步的，所述二段入口分离器如果液位高可以通过打开阀门v6使丙烯液体进入二段降温器，经过高温回流气蒸发后再以气相回到系统内，正常情况下二段分离器不带液相，v6为常关阀门；在开停车阶段如果要将丙烯液排空，所述二段降温器可以通过阀门v4将剩余的丙烯排至火炬；所述二段入口分离器和所述二段降温器可以布置在同一个平台。

进一步的，所述二段降温器温度1℃、压力0.5mpag，液面通过阀门v1控制在物流iii的高温丙烯气出口的上方，为立式容器。

所述步骤1和所述步骤2无先后顺序。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

(1)通过设置一段和二段降温器，操作过程中保证降温器液位保持在一定的液位，当回流阀一旦打开，能够实现高温回流气体的快速降温；

(2)通过设置一段和二段降温器，各降温器设置旋流板除沫器，能够有效避免压缩机入口带液，同时避免液位计出现假液位，避免出现假液位报警联锁停压缩机。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为丙烯制冷常规流程(一)示意图；

图2为丙烯制冷常规流程(二)示意图；

图3为本申请丙烯制冷系统防喘振回流管线降温系统示意图。

附图标记说明：

c001-丙烯压缩机

v001-一段入口分离器；v002-二段入口分离器；v003-丙烯缓冲罐；v004-省功器；v005-一段降温器；v006-二段降温器；

e001-丙烯冷却器；e002-丙烯冷凝器；e003-丙烯过冷器；e004-不凝气冷却器；

s1-气体分布器i；s2-旋流板除沫器i；s3-气体分布器ii；s4-旋流板除沫器ii；

01-物流i；02-物流ii；03-防喘振回流管线ii；04-防喘振回流管线i；05-二段降温器顶部的气相；06-一段降温器顶部的气相。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

本申请的工艺过程如下：

步骤1、从丙烯缓冲罐v003来的物流i给一段降温器v005补充液体丙烯，所述物流i01为低温液体丙烯i，所述一段降温器v005液位保持在防喘振回流管线i04出口高度以上，所述防喘振回流管线i04中为经丙烯冷却器冷却后的物流iiv，所述物流iiv为温度50℃的高温丙烯气，当防喘振阀v7打开以后，所述物流iiv中高温丙烯气与所述物流i01中低温液体丙烯在一段降温器v005内部混合；

进一步的，所述物流iiv进入所述一段降温器v005的管口末端设置了气体分布器is1，气体分布器is1朝下开孔，使得气液分布均匀；

进一步的，所述一段降温器v005顶部的气相06经过旋流板除沫器is2以后进入一段入口分离器v001，然后再进入压缩机一段，能够保证压缩机一段入口不带液体，并且迅速降温；

进一步的，所述一段入口分离器v001如果液位高可以通过打开阀门v5使丙烯液体进入一段降温器v005，经过高温回流气蒸发后再以气相回到系统内，正常情况下一段分离器不带液相，所述阀门v5为常关阀门；在开停车阶段如果要将丙烯液排空，一段降温器可以通过阀门v3将剩余的丙烯排至火炬；一段入口分离器和一段降温器可以布置在同一个平台；

进一步的，所述一段降温器v005温度-40℃，压力0.04mpag，液面通过阀门v2控制在所述物流iiv的高温丙烯气出口的上方，为立式容器。

步骤2、从丙烯缓冲罐v003来的物流ii02给二段降温器v006补充液体丙烯，所述物流ii02为低温液体丙烯ii，使所述二段降温器v006保持液位在防喘振回流管线ii03的出口高度以上，所述防喘振回流管线ii03中为来自丙烯冷凝器e002冷却后的物流iii，所述物流iii为温度50℃的高温丙烯气，当防喘振阀v8打开以后，所述物流iii中的高温的丙烯气与所述物流ii中低温液体丙烯ii在所述二段降温器v006内部混合；

进一步的，所述物流iii进入所述二段降温器v006的管口设置了气体分布器iis3，气体分布器iis3向朝下开孔，使得气液分布均匀；所述二段降温器v006顶部的气相05经过旋流板除沫器iis4以后进入所述二段入口分离器v002，然后再进入压缩机二段，能够保证压缩机二段入口不带液体，并且迅速降温。

进一步的，所述二段入口分离器v002如果液位高可以通过打开阀门v6使丙烯液体进入二段降温器v006，经过高温回流气蒸发后再以气相回到系统内，正常情况下二段分离器不带液相，v6为常关阀门；在开停车阶段如果要将丙烯液排空，所述二段降温器v006可以通过阀门v4将剩余的丙烯排至火炬；所述二段入口分离器和所述二段降温器可以布置在同一个平台。

进一步的，所述二段降温器v006温度1℃、压力0.5mpag，液面通过阀门v1控制在物流iii的高温丙烯气出口的上方，为立式容器。

实施实例1

以某项目年产100万吨甲醇项目为例，冷冻站为低温甲醇洗工段提供冷量，丙烯制冷系统为低甲提供7000kw左右的冷量。

当防喘振回流打开以后50℃～94℃左右的高温丙烯气经过减压以后进入一段降温器和二段降温器，在一段降温器和二段降温器与低温丙烯混合后的温度分别为-40℃～0和1℃～15℃之间，一旦液位降低，补充液体丙烯的调节阀自动打开，向一段和二段降温器补充低温液体丙烯。

实施实例2

以某项目年产60万吨烯烃项目为例，冷冻站为烯烃分离工段提供冷量。

当防喘振回流打开以后50℃～80℃左右的高温丙烯气经过减压以后进入一段降温器和二段降温器，在一段降温器和二段降温器与低温丙烯混合后的温度分别为-20℃～0和1℃～15℃之间，一旦液位降低，补充液体丙烯的调节阀自动打开，向一段和二段降温器补充低温液体丙烯。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。