常減壓裝置液環壓縮機及脫硫塔系統的應用

李天朝,曹金花

( 山東東明石化集團有限公司，山東 東明 2745000)

1 項目背景

山東東明石化集團有限公司常減壓裝置加工輕質原油占全年加工量的44.36%，加工混合輕油期間低壓瓦斯產量占原油的0.8%左右，約有2.64t/h的瓦斯需要外送，裝置設計壓縮機負荷為0.63t/h，所以當裝置加工混合輕油期間因低壓瓦斯不能及時外送，造成減壓塔抽空器后路背壓高，給裝置平穩操作帶來很大影響。

2 液環壓縮機及脫硫塔技術參數

2.1 液環壓縮機技術參數

液環壓縮機技術參數見表1。

表1 液環壓縮機技術參數

2.2 脫硫塔技術參數

脫硫塔技術參數：

(1)共設置兩段散堆填料。(2)塔徑800mm，塔高23050mm。(3)操作彈性：60%～130%。

3 工藝原理

3.1 液環壓縮機

葉輪偏心安裝在泵體中，當葉輪旋轉的時候，進入水環式真空泵的水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用逼使水形成一個形狀類似于泵腔等厚度的封閉的水環。水環的上部表面恰好與葉輪輪轂相切，水環的下部內表面和葉片頂端接觸(事實上，在水環葉有一定的插入深度)。這個時候，葉輪輪轂與水環之間形成了一個月牙形空間，空間被葉輪與葉片的數目相等的若干個小腔。如果以葉輪的上部0°為起點，那么在180°旋轉的葉輪的時候，小腔的容積逐漸由小變大，壓力不斷下降，且與在吸排氣盤上的吸氣口相連，當小腔空間內的壓強低于被抽容器內的壓強，根據氣體壓強平衡的原理，被抽的氣體不斷地被抽進小腔，此時正處于吸氣過程。當吸氣完成時與吸入端口隔離，腔的體積逐漸減小，壓力不斷增大，此時正處于壓縮過程。當壓縮的氣體提前達到排氣壓力時，從輔助排氣閥提前排氣。而與排氣口相通的小腔的容積進一步地減小壓強進一步的升高，當氣體的壓強大于排氣壓強時，被壓縮的氣體從排氣口被排出，在泵的連續運轉過程中，不斷地進行著吸氣、壓縮、排氣過程，從而達到連續抽氣的目的。

3.2 脫硫塔

脫硫塔包括瓦斯氣脫硫塔填料、進料分布管、進料分布器、再分布器、氣體分布管，壓縮后瓦斯氣從塔下部進入脫硫塔，外來貧液從塔上部進入脫硫塔，壓縮后瓦斯與貧液在脫硫塔內進行混合洗滌，富液從塔下抽出，脫硫瓦斯從塔上排出，完成瓦斯脫硫過程。

4 液環壓縮機及脫硫塔系統工藝流程

4.1 壓縮機部分

(1)低壓瓦斯自低壓瓦斯緩沖罐來進入液環壓縮機，壓縮后瓦斯進入脫硫塔中下部。(2)壓縮瓦斯殘液并入高壓瓦斯罐下瓦斯殘液線至減頂油泵入口。

4.2 脫硫塔部分

壓縮瓦斯經脫硫塔脫硫后，自塔頂至聚結器下部，自聚結器中上部出經后分三路，一路經瓦斯調節閥并汽化器液化氣線進高壓瓦斯罐，作為高瓦燃料進加熱爐燃燒；一路經瓦斯調節閥并壓縮瓦斯線去催化；一路瓦斯調節閥并低壓瓦斯線去加熱爐火嘴。

4.3 脫硫塔貧、富液部分

貧液至裝置南系統管網來，經貧液調節閥進入脫硫塔上部；富液至脫硫塔塔底抽出至瓦斯氣脫硫富液泵升壓，經富液外送調節閥至裝置南系統管網。

4.4 技改前流程

技改前流程見圖1。

圖1 技改前流程圖

4.5 技改后流程

技改后流程見圖2。

圖2 技改后流程圖

5 液環壓縮機及脫硫塔系統操作法

5.1 壓縮機

啟動操作：(1)確認機封系統壓力正常、脫鹽水起動液位正常。嚴禁壓縮機腔無液起動；啟動前要盤車(特別是冬天及3天以上停車后重新啟動)。 (2)起動電機，壓縮機運轉，泵內形成液環，并逐漸進入工作狀態產生排壓。被抽的油氣被壓縮后，附帶一部分工作液，進入氣液分離罐進行氣液油分離。工作液經換熱器冷卻后，循環使用，由壓縮機→氣液分離罐一級腔→換熱器→壓縮機；壓縮機壓縮氣體產生溫升，通過管式換熱器由循環冷卻水帶走。

運行時，排氣壓力過大且安全閥未起作用或特殊情況時，調節回流管路上的閥開度可降低排氣壓力，可觀察氣液分離罐上安裝的現場壓力表。 運行時，觀察換熱器前、后的雙金屬溫度計前后的溫差，當換熱器的冷卻效果不明顯時(低于3～6℃)，應加大換熱器的冷卻水供給量或檢查是否堵塞。

停機操作。(1)停機前檢查系統中各相應設備能否進入停機規程中。 (2)壓縮機泄壓。關停機前須先降低壓縮機排氣壓力，直至接近壓縮機進口壓力，以減小對液環壓縮機沖擊。(3)關閉電機，壓縮機停止工作。 (4)兩天以上停機，應放凈壓縮機、氣液分離罐、管路積液及換熱器(如有冰凍的可能性，停機后必須這樣做。

5.2 脫硫塔

脫硫塔底液位控制范圍：20%～80%；控制原則：以脫硫塔低富液調節閥控制，控制方式:人工手動調節或DCS自動調節控制 。

6 結論

(1 )投用液環壓縮機后，初頂、常頂、減頂壓力穩定，保證裝置高負荷運行。(2)加工輕質原料時，塔頂負荷降低，塔頂操作難度降低，石腦油質量提高，塔頂壓力降低。(3)脫硫塔投用后，壓縮瓦斯脫硫效果較為明顯，能較大程度的脫除壓縮瓦斯內的硫化氫含量。脫硫前壓縮瓦斯硫化氫含量在10000PPM左右，脫硫后硫化氫含量均在50PPM以下，最低時在10PPM以下，脫硫塔脫硫效果較為明顯。