[發(fā)明專利]一種改善乙烯裝置脫甲烷塔開車操作的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711250174.3
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN109867579B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 白宇辰;邵璐;王振維;趙百仁
• 申請（專利權）人: 中國石化工程建設有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C07C7/00
• 分類號: C07C7/00;C07C11/04
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發(fā)明屬于乙烯生產裝置領域，涉及一種改善乙烯裝置脫甲烷塔開車操作的裝置和方法。該冷劑輸送裝置包括中溫位吸入罐、高溫位吸入罐、冷劑輸送線和冷劑液相推動力線，所述中溫位吸入罐的罐底通過冷劑輸送線連接至脫甲烷塔頂冷凝器，所述高溫位吸入罐的罐底通過冷劑液相推動力線連接至冷劑輸送線。本發(fā)明利用在脫甲烷塔頂冷凝器前新增加的乙烯冷劑管線，達到增加脫甲烷塔乙烯冷劑的推送力，使得脫甲烷塔的操作穩(wěn)定，降低塔頂乙烯的損失，使得塔頂塔釜的產品合格。

技術領域

本發(fā)明屬于乙烯生產裝置領域，更具體地，涉及一種改善乙烯裝置脫甲烷塔開車操作的裝置和方法。

背景技術

某乙烯生產應用實例中脫甲烷塔壓力約為3.1MPaG，塔頂溫度為-98℃。工藝流體輕關鍵組分為甲烷，重關鍵組分為乙烯。塔頂溫度的降低有助于使得塔頂乙烯的含量降低，提高乙烯收率。甲烷乙烯混合氣從脫甲烷塔頂部送出，通過塔頂冷凝器換冷，換冷介質為乙烯冷劑，冷劑最低制冷溫度為-101℃。工藝流體經過換冷后溫度由上游的-96.2℃降低到脫甲烷塔所需的-98.3℃。

該工業(yè)應用實例中來自乙烯制冷壓縮機二段吸入罐底，溫度為-84.4℃，壓力為0.17MPaG的液相乙烯冷劑，經位于地面的節(jié)流膨脹閥節(jié)流膨脹后，溫度由-84.4℃降至-101℃，節(jié)流膨脹閥的壓力降為15KPa。汽化分率為7.6％左右。然后冷劑以兩相流的形態(tài)攀升至脫甲烷塔頂部的塔頂冷凝器與工藝介質進行換冷。示例中冷凝器高度約50米(含裙座高度)。

在很多大型乙烯裝置的開車過程中，往往存在冷劑輸送乏力，冷量不足，管道震動強烈的情況。從而使得工藝物料換冷量不足，脫甲烷塔頂的溫度高于設計值。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服現有技術的上述缺陷，提供一種改善乙烯裝置脫甲烷塔開車操作的裝置和方法。

發(fā)明人通過計算分析，發(fā)現脫甲烷塔頂冷凝器負荷不足與乙烯冷劑的推動力有關。由于開車階段負荷變化較大等原因，此處的液相乙烯冷劑經過節(jié)流膨脹閥后的形成的氣液兩相流在爬高過程中壓降變化較大，流體經常處于塊狀流的流型，而不是設計要求的環(huán)霧狀流的流型，汽化分率加大，冷量傳送效率大大降低。從而使得冷劑輸送乏力，難以達到設計要求的冷劑流量。進而造成塔頂溫度不夠低，分離效率降低，乙烯損失增加。發(fā)明人在此發(fā)現基礎上完成了本發(fā)明。

本發(fā)明的第一方面提供一種用于乙烯裝置脫甲烷塔開車的冷劑輸送裝置，該冷劑輸送裝置包括中溫位吸入罐、高溫位吸入罐、冷劑輸送線和冷劑液相推動力線，所述中溫位吸入罐的罐底通過冷劑輸送線連接至脫甲烷塔頂冷凝器，所述高溫位吸入罐的罐底通過冷劑液相推動力線連接至冷劑輸送線。

優(yōu)選地，所述冷劑輸送線上設置有節(jié)流膨脹閥，所述冷劑液相推動力線連接所述節(jié)流膨脹閥下游，然后連接脫甲烷塔頂冷凝器。

優(yōu)選地，所述冷劑液相推動力線上設置有帶手操器的液相節(jié)流膨脹閥，所述液相節(jié)流膨脹閥位于地面。

優(yōu)選地，所述冷劑輸送裝置還包括冷劑氣相推動力線，中溫位吸入罐的罐頂通過冷劑氣相推動力線連接至冷劑輸送線。

優(yōu)選地，所述冷劑氣相推動力線連接在所述節(jié)流膨脹閥和脫甲烷塔頂冷凝器之間。

優(yōu)選地，所述冷劑氣相推動力線上設置有帶手操器的氣相調節(jié)閥，所述氣相調節(jié)閥的位置靠近冷劑輸送線。

本發(fā)明的第二方面提供一種改善乙烯裝置脫甲烷塔開車操作的方法，該方法在上述的冷劑輸送裝置中進行，其中，引入高溫壓級位的乙烯冷劑進入中溫壓級位的乙烯冷劑用戶節(jié)流膨脹，補充乙烯裝置開車時低溫壓冷劑供給量的不足。

根據本發(fā)明，引入高溫壓級位的液相乙烯冷劑，其目的是補充開車時脫甲烷塔頂部乙烯冷劑動力的不足。

優(yōu)選地，引入的乙烯冷劑為溫度壓力高于原設計開車用冷劑的液相乙烯。

優(yōu)選地，該方法還包括，引入中溫壓級位的氣相乙烯冷劑予以補充。