CN110185599A - 新氢循环氢压缩机 - Google Patents

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于帅
张秀珩
马静
马春峰
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Abstract

本发明属石油化工加氢技术领域，尤其涉及一种新氢循环氢压缩机，包括压缩机主机（16）、分离器（2）、循环氢分离器（8）、回路冷却器（6）、循环氢入口冷却装置（7）、新氢一级压缩压力容器（4）、循环氢左一级压缩压力容器（10）及循环氢右一级压缩压力容器（11）；新氢一级压缩压力容器（4）的出口分两路；循环氢分离器（8）的出口分两路，一路与循环氢左一级压缩压力容器（10）入口相通，另一路与循环氢右一级压缩压力容器（11）相通。本发明可同时处理新氢和循环氢两种气体的压缩机***设备，其反应器转化率高，能长周期稳定连续运行。

Description

新氢循环氢压缩机
技术领域
本发明属石油化工加氢技术领域，尤其涉及一种新氢循环氢压缩机。
背景技术
减压渣油是原油经过常减压蒸馏后剩余的最重的组分, 常温下呈固态，根据性质不同可以做焦化原料、催化原料、渣油加氢、溶剂脱沥青、减粘等原料，其中减压渣油作为燃料油需要满足一定的质量标准，如硫含量、灰分等。在石油炼厂中，渣油常用于加工制取石油焦、残渣润滑油、石油沥青等产品，或作为裂化原料。在石油化工生产中，渣油可通过部分氧化法生产合成气或氢气，或作为蓄热炉裂解制乙烯的原料，渣油另一重要用途是用作燃料油。
超大型往复式压缩机是渣油加氢装置的心脏,一旦氢气压缩机停机,将导致反应器床层的急冷氢中断,会引起催化剂床层飞温及设备损坏。为防止上述结果的发生,经常采取的措施是紧急停工,这样不仅造成了严重经济的损失,而且严重影响重催的进料及全厂原料平衡。
目前，市场上所采用的循环氢压缩机由于结构设计上的缺陷，其存在着运行周期短，渣油加氢效率低，加氢排气量以及排气压力尚不能达到技术要求等问题。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构简单，可以同时处理新氢和循环氢两种气体的压缩机***设备，其反应器转化率高，能长周期稳定连续运行，可满足雪弗龙渣油加氢炼化工艺技术要求。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
一种新氢循环氢压缩机，它包括压缩机主机、分离器、循环氢分离器、回路冷却器、循环氢入口冷却装置、新氢一级压缩压力容器、循环氢左一级压缩压力容器及循环氢右一级压缩压力容器；所述压缩机主机的工作端口分别与新氢一级压缩压力容器、循环氢左一级压缩压力容器及循环氢右一级压缩压力容器的工作端口相通；
所述分离器的出口与新氢一级压缩压力容器的入口相通；所述新氢一级压缩压力容器的出口分两路，一路与循环氢入口冷却装置入口相通，另一路与回路冷却器的入口相通；所述回路冷却器的出口经新氢进气口与分离器入口相通；
所述循环氢入口冷却装置的出口与循环氢分离器的入口相通；所述循环氢分离器的出口分两路，一路与循环氢左一级压缩压力容器入口相通，另一路与循环氢右一级压缩压力容器相通；
所述循环氢左一级压缩压力容器出口经循环氢进气口与循环氢入口冷却装置入口相通；所述循环氢右一级压缩压力容器的出口与工艺气体排气口相通。
作为一种优选方案，本发明在所述分离器的出口与新氢一级压缩压力容器之间设有新氢进气口安全阀。
进一步地，本发明在所述回路冷却器及循环氢入口冷却装置入口与新氢一级压缩压力容器之间设有新氢排气口安全阀。
进一步地，本发明在所述循环氢左一级压缩压力容器及循环氢右一级压缩压力容器入口与循环氢分离器出口之间设有循环氢进气口安全阀。
进一步地，本发明在所述工艺气体排气口处设有循环氢排气口安全阀。
本发明可以同时处理新氢和循环氢两种气体的压缩机***设备，其反应器转化率高，能长周期稳定连续运行，可满足雪弗龙渣油加氢炼化工艺技术要求。本发明新氢循环氢压缩机可同时运行两种不同成分含量介质，属于一套设备两种功能，一台提供新氢，一台对氢气循环利用加工，最终目标工艺气流量可达到238480，综合活塞力达到1550KN，是最大的新型超大型六列往复压缩机。以优化后的420mm的六拐曲轴替代API标准所确定的450mm轴径的曲轴，在保证性能的基础上，实现曲轴系整体轻量化约13%。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
图1为本发明***原理图。
图2为本发明***结构示意图。
图3为本发明主机控制电路原理图。
图中：1、新氢进气口；2、分离器；3、新氢进气口安全阀；4、新氢一级压缩压力容器；5、新氢排气口安全阀；6、回路冷却器；7、循环氢入口冷却装置；8、循环氢分离器；9、循环氢进气口安全阀；10、循环氢左一级压缩压力容器；11、循环氢右一级压缩压力容器；12、循环氢排气口安全阀；13、循环氢进气口；14、工艺气体排气口；15、电机；16、压缩机主机。
具体实施方式
如图1及图2所示，本发明涉及提高从源输送到目标的气体压力的压缩机，更具体而言，涉及提高从氢源输送到渣油中的氢气压力的氢气压缩机。如图所示，循环氢压缩机包括电机15、压缩机主机16、分离器2、循环氢分离器8、回路冷却器6、循环氢入口冷却装置7、新氢一级压缩压力容器4、循环氢左一级压缩压力容器10及循环氢右一级压缩压力容器11；所述压缩机主机16的工作端口分别与新氢一级压缩压力容器4、循环氢左一级压缩压力容器10及循环氢右一级压缩压力容器11的工作端口相通，为新氢一级压缩压力容器4、循环氢左一级压缩压力容器10及循环氢右一级压缩压力容器11提供压缩气体。
所述分离器2的出口与新氢一级压缩压力容器4的入口相通；所述新氢一级压缩压力容器4的出口分两路，一路与循环氢入口冷却装置7入口相通，另一路与回路冷却器6的入口相通；所述回路冷却器6的出口经新氢进气口1与分离器2入口相通；
所述循环氢入口冷却装置7的出口与循环氢分离器8的入口相通；所述循环氢分离器8的出口分两路，一路与循环氢左一级压缩压力容器10入口相通，另一路与循环氢右一级压缩压力容器11相通；
所述循环氢左一级压缩压力容器10出口经循环氢进气口13与循环氢入口冷却装置7入口相通；所述循环氢右一级压缩压力容器11的出口与工艺气体排气口14相通。
本发明在所述分离器2的出口与新氢一级压缩压力容器4之间设有新氢进气口安全阀3。本发明在所述回路冷却器6及循环氢入口冷却装置7入口与新氢一级压缩压力容器4之间设有新氢排气口安全阀5。本发明在所述循环氢左一级压缩压力容器10及循环氢右一级压缩压力容器11入口与循环氢分离器8出口之间设有循环氢进气口安全阀9。本发明在所述工艺气体排气口14处设有循环氢排气口安全阀12。
工作原理的详细表述：
本发明压缩机主机由一套设备组成，但是可以提供两种功能，其一可以不断对循环氢提供新氢；另一种不断对循环氢进行压缩，达到要求。其中新氢进气口1、分离器2、新氢进气口安全阀3、新氢一级压缩压力容器4、新氢排气口安全阀5及回路冷却器6组成新氢段回路，循环氢入口冷却装置7、循环氢分离器8、循环氢进气口安全阀9、循环氢左一级压缩压力容器10、循环氢右一级压缩压力容器11、循环氢排气口安全阀12、循环氢进气口13及工艺气体排气口14组成循环氢回路。新氢经新氢进气口1管路进分离器2，通过分离器2把液体从气流中分离，气体经过安全阀3检测后进入新氢段回路一级一列的新氢一级压缩压力容器4，经过一级压缩后的气体通过安全阀5检测后分为条支路，一条经过回路冷却装置6重回新氢段回路的新氢入口处，另一条支路通过循环氢入口冷却装置7进循环氢段的循环氢分离器8，分离出的氢气经过安全阀9分别进入一级三列的循环氢左一级压缩压力容器10以及一级两列的循环氢右一级压缩压力容器11，经过三级压缩后，目标工艺气经安全阀12，从工艺气体排气口14流出，用于渣油加氢，剩余氢气通过循环氢进气口13重新回循环氢回路。
本发明压缩机主机型号：4MHE-40.3/20-205型；型式：四列三级对称平衡型；压缩介质：氢气、甲烷；容积流量（吸入状态）：40.3m3/min；进气压力：2.0MPa（G）；排气压力：20.5MPa（G）；行程：320mm；转速：333r/min；功率5207KW。本发明带动压缩机主机的电机型号：TZYW/TAW5900-18/2900WTHF2；额定转速：333r/min；功率：5900KW；电压：10000V。
本发明分离器2可采用通用油气分离器，其设计压力5.75MPa（G），设计温度：100℃；当然也可采用申请号：201811005841.6；名称为“一种轴流式离心分离器及油气分离方法”所披露的分离器。循环氢分离器8可采用通用油气分离器，其设计压力11MPa（G）；设计温度：100℃。当然也可采用申请号：201420062127.1；名称为“分离油气混合物的油气分离器”。
回路冷却器6及循环氢入口冷却装置7可采用常规的风冷冷却器；当然也可采用申请号：201821310992.8；名称为“一种氢气压缩机风冷冷却器”；其中回路冷却器6壳程设计压力：5.75MPa（G）；壳程设计温度180℃。循环氢入口冷却装置7壳程设计压力：11MPa（G）；壳程设计温度180℃。
本发明一台压缩机主机具有两种功能，既能提供新氢，又能对氢气循环利用加工。本发明可应用于压缩氢气。压缩机从源接收基本压力的气体，经过对气体进行三级压缩，然后以较高的压力将气体提供给目标。压缩机包括两个分离器、两个冷却装置、三个压力容器和压力容器之间的多个安全阀等。其中分离器联接到源，然后经过第一级压缩容器后，气体进入循环氢压力容器，再经过循环氢第二、三压力容器压缩达到目标压力值，最后传送到目标。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语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的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语 “设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种循环氢压缩机，其特征在于，包括压缩机主机（16）、分离器（2）、循环氢分离器（8）、回路冷却器（6）、循环氢入口冷却装置（7）、新氢一级压缩压力容器（4）、循环氢左一级压缩压力容器（10）及循环氢右一级压缩压力容器（11）；所述压缩机主机（16）的工作端口分别与新氢一级压缩压力容器（4）、循环氢左一级压缩压力容器（10）及循环氢右一级压缩压力容器（11）的工作端口相通；
所述分离器（2）的出口与新氢一级压缩压力容器（4）的入口相通；所述新氢一级压缩压力容器（4）的出口分两路，一路与循环氢入口冷却装置（7）入口相通，另一路与回路冷却器（6）的入口相通；所述回路冷却器（6）的出口经新氢进气口（1）与分离器（2）入口相通；
所述循环氢入口冷却装置（7）的出口与循环氢分离器（8）的入口相通；所述循环氢分离器（8）的出口分两路，一路与循环氢左一级压缩压力容器（10）入口相通，另一路与循环氢右一级压缩压力容器（11）相通；
所述循环氢左一级压缩压力容器（10）出口经循环氢进气口（13）与循环氢入口冷却装置（7）入口相通；所述循环氢右一级压缩压力容器（11）的出口与工艺气体排气口（14）相通。
2.根据权利要求1所述的循环氢压缩机，其特征在于：在所述分离器（2）的出口与新氢一级压缩压力容器（4）之间设有新氢进气口安全阀（3）。
3.根据权利要求2所述的循环氢压缩机，其特征在于：在所述回路冷却器（6）及循环氢入口冷却装置（7）入口与新氢一级压缩压力容器（4）之间设有新氢排气口安全阀（5）。
4.根据权利要求3所述的循环氢压缩机，其特征在于：在所述循环氢左一级压缩压力容器（10）及循环氢右一级压缩压力容器（11）入口与循环氢分离器（8）出口之间设有循环氢进气口安全阀（9）。
5.根据权利要求4所述的循环氢压缩机，其特征在于：在所述工艺气体排气口（14）处设有循环氢排气口安全阀（12）。
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