一种丁烯氧化脱氢装置用离心压缩机的制作方法

文档序号:15114360发布日期:2018-08-07 19:26阅读:171来源:国知局

本发明属于专用离心压缩机的技术领域,具体涉及一种丁烯氧化脱氢之丁二烯装置用离心压缩机。



背景技术:

丁二烯是合成橡胶、合成树脂的重要单体,也是多种涂料和有机化工原料。

丁烯氧化脱氢是生产丁二烯的一种重要的合成方法,其反应原理是在大量水蒸气存在下,丁烯与氧气在催化剂的作用下进行脱氢反应,生成丁二烯和水。目前工业上应用的丁烯氧化脱氢反应器通常采用固定床反应器的形式。虽然它具有转化率高、选择性好、含氧副产物少等优点;但对反应器内的气流均匀度要求非常高。当反应器内流体分布不均匀时,将造成线速度大的区域几乎无反应或反应区后移的情况,从而降低了丁烯的转化率。另外,丁烯氧化脱氢反应为增体积反应,从化学反应平衡的角度看,反应器压力增大对丁烯转化率不利,因而期望丁烯氧化脱氢反应器压降越小越好。因此,对于提供反应器流体动力的离心压缩机来说,出现了一个既要保证流体的均匀分布又要考虑低压降两难的课题。

由于用户对工艺的上述要求,我们检索了国家知识产权局网站,虽然有中国专利201410012454.0《一种п型丁烯氧化脱氢固定床径向反应器》和中国专利201410012467.8《一种z型丁烯氧化脱氢固定床径向反应器》,但它们只提出对反应器中反应气体流动方式的要求,并未探讨压缩机的结构。

经过我们对丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺参数的分析,结合到离心压缩机的结构和特性曲线理论和实验,发明了专供丁烯氧化脱氢装置配套使用用离心压缩机。



技术实现要素:

本发明提供了一种既保证流体均匀分布又不产生大压降的离心压缩机,它特别适合于丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺的应用。

丁烯脱氢装置用离心压缩机,包括主轴、叶轮、隔板、联轴器、回流器、弯道、扩压器、上机壳、下机壳、密封组件和轴承,其特征在于:

(1)压缩机的机壳从转轴的水平面分为上、下两体,上壳体通过两端的密封体同下壳体相固定,下壳体则固定在支座上;

(2)由多级相同直径的后弯型闭式叶轮、隔套、平衡盘等零件串联安装在主轴上配合组成转子,转子通过轴承和轴承座安置在下壳体上;

(3)增大弯道的曲率半径;

(4)采用回流器进口宽度小于扩压器出口宽度的结构。

采用相同直径的多级叶轮,在实现丁烯氧化脱氢工艺要求的循环动力所需的压力的前提下。降低了压缩机设计生产成本,缩短了设备的生产周期。使理论研究、生产实际和用户的需求有机结合,为研发成果产业化推广探索出了新的方向。

所说的水平剖分形式、每级叶轮前方设有轮盖密封、压缩机两端设有轴端密封、干气密封等结构,减小了气体介质的泄漏量,减少压力损失,提高整体压缩机效率,同时减少了安全事故发生的可能性。

为了使回流器的进口气流较均匀,以减少回流器和弯道中的流道损失,可以适当地采用大的弯道曲率半径。同时也采用回流器进口宽度略微小于扩压器出口宽度的收缩形式,来改善气流在弯道中的流动均匀性.也应该注意提高回流器流道的表面质量,以减少流动损失,这也是保证流体的均匀分布又实现低压降要求的技术特征。

附图说明

图1为本发明的丁烯氧化脱氢装置的离心压缩机中压缩机的主剖视图,图2为压缩机的外形图,图3为回流器与扩压器连接图。上述各图中,1、3进风筒;2、4出风筒;5上机壳;6下机壳;7主轴;8叶轮;9密封组件;10隔板;11轴承;12联轴器;13扩压器;14回流器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种丁烯氧化脱氢装置用离心机作进一步的补充和说明。

图1为本发明的丁烯脱氢装置的离心压缩机中压缩机的主剖视图,如图所示。异丁烯脱氢装置用离心压缩机包括进风筒1、3、出风筒2、4上机壳5、下机壳6、主轴7、叶轮8、密封组件9、隔板10、轴承11、联轴器12,扩压器13和回流器14,,先将各部件加工好,并检验合格后,其中,扩压器的内径d3与叶轮外径的比值在1.03~1.12之间,回流器进口宽度与扩压器出口宽度的比值在0.83~091之间。将叶轮和隔套、平衡盘、推力盘等零件安装在主轴上形成转子,将联轴器12安装在转子的一端,以便与驱动机相连。

图2为压缩机的外形图。其包括有上机壳5、下机壳6、螺栓13,将隔板10分别安装在上机壳5、下机壳6上,将轴承11放在下机壳6的密封体上,转子放在轴承上,将上机壳与下机壳用螺栓13把和好,完成整机的安装。

实施例120万吨/年丁烯氧化脱氢装置用离心压缩机

20万吨/年丁烯氧化脱氢装置用离心压缩机,采用水平剖分形式、五个叶轮均采用外径为600mm的闭式叶轮。扩压器的内径d3与叶轮外径的比值为1.12,回流器进口宽度与扩压器出口宽度的比值为0.91,实现出口压力0.75mpa,出口温度183℃的工艺管线需求。

实施例250万吨/年丁烯氧化脱氢装置用离心压缩机

50万吨/年丁烯氧化脱氢装置用离心压缩机,采用水平剖分形式、五个叶轮均采用外径为700mm的闭式叶轮。扩压器的内径d3与叶轮外径的比值为1.08;回流器进口宽度与扩压器出口宽度的比值为0.87,实现出口压力0.65mpa,出口温度57℃的工艺管线需求。

实施例312万吨/年丁烯氧化脱氢装置用离心压缩机

12万吨/年丁烯氧化脱氢装置用离心压缩机,采用水平剖分形式、五个叶轮均采用外径为520mm的闭式叶轮。扩压器的内径d3与叶轮外径的比值为1.03;回流器进口宽度与扩压器出口宽度的比值为0.83,实现出口压力0.776mpa,出口温度190.5℃的工艺管线需求。

还可以列举出更多的实施例来,申请人根据用户的要求,按照本发明的构思设计出特殊的供丁烯氧化脱氢工艺装置配套的离心压缩机。经过试用均取得良好的经济效益。完全符合《专利审查指南》中所说的“发明取得了预料不到的技术效果”。

本发明的设计方案不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明实际思想和精神实质所作出的改变、修饰、替代、组合、简化,均应视为等效的替换方式,因此都应视为包含在本发明的专利权的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
一种丁烯氧化脱氢装置用离心压缩机,包括主轴、叶轮、隔板、联轴器、回流器、弯道、扩压器、上机壳、下机壳、密封组件和轴承,其特征在于:(1)压缩机的机壳从转轴的水平面分为上、下两体,上壳体通过两端的密封体同下壳体相固定,下壳体则固定在支座上;(2)由多级相同直径的后弯型闭式叶轮、隔套、平衡盘等零件串联安装在主轴上配合组成转子,转子通过轴承和轴承座安置在下壳体上;(3)增大弯道的曲率半径;(4)采用回流器进口宽度小于扩压器出口宽度的结构。本发明既可保证流体的均匀分布又能实现低压降的要求,特别适合于丁烯氧化脱氢工艺。

技术研发人员:孙忠良
受保护的技术使用者:沈阳斯特机械制造有限公司
技术研发日:2018.04.18
技术公布日:2018.08.07
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