常减压装置液环压缩机及脱硫塔系统的应用

李天朝,曹金花

( 山东东明石化集团有限公司，山东 东明 2745000)

1 项目背景

山东东明石化集团有限公司常减压装置加工轻质原油占全年加工量的44.36%，加工混合轻油期间低压瓦斯产量占原油的0.8%左右，约有2.64t/h的瓦斯需要外送，装置设计压缩机负荷为0.63t/h，所以当装置加工混合轻油期间因低压瓦斯不能及时外送，造成减压塔抽空器后路背压高，给装置平稳操作带来很大影响。

2 液环压缩机及脱硫塔技术参数

2.1 液环压缩机技术参数

液环压缩机技术参数见表1。

表1 液环压缩机技术参数

2.2 脱硫塔技术参数

脱硫塔技术参数：

(1)共设置两段散堆填料。(2)塔径800mm，塔高23050mm。(3)操作弹性：60%～130%。

3 工艺原理

3.1 液环压缩机

叶轮偏心安装在泵体中，当叶轮旋转的时候，进入水环式真空泵的水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用逼使水形成一个形状类似于泵腔等厚度的封闭的水环。水环的上部表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面和叶片顶端接触(事实上，在水环叶有一定的插入深度)。这个时候，叶轮轮毂与水环之间形成了一个月牙形空间，空间被叶轮与叶片的数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点，那么在180°旋转的叶轮的时候，小腔的容积逐渐由小变大，压力不断下降，且与在吸排气盘上的吸气口相连，当小腔空间内的压强低于被抽容器内的压强，根据气体压强平衡的原理，被抽的气体不断地被抽进小腔，此时正处于吸气过程。当吸气完成时与吸入端口隔离，腔的体积逐渐减小，压力不断增大，此时正处于压缩过程。当压缩的气体提前达到排气压力时，从辅助排气阀提前排气。而与排气口相通的小腔的容积进一步地减小压强进一步的升高，当气体的压强大于排气压强时，被压缩的气体从排气口被排出，在泵的连续运转过程中，不断地进行着吸气、压缩、排气过程，从而达到连续抽气的目的。

3.2 脱硫塔

脱硫塔包括瓦斯气脱硫塔填料、进料分布管、进料分布器、再分布器、气体分布管，压缩后瓦斯气从塔下部进入脱硫塔，外来贫液从塔上部进入脱硫塔，压缩后瓦斯与贫液在脱硫塔内进行混合洗涤，富液从塔下抽出，脱硫瓦斯从塔上排出，完成瓦斯脱硫过程。

4 液环压缩机及脱硫塔系统工艺流程

4.1 压缩机部分

(1)低压瓦斯自低压瓦斯缓冲罐来进入液环压缩机，压缩后瓦斯进入脱硫塔中下部。(2)压缩瓦斯残液并入高压瓦斯罐下瓦斯残液线至减顶油泵入口。

4.2 脱硫塔部分

压缩瓦斯经脱硫塔脱硫后，自塔顶至聚结器下部，自聚结器中上部出经后分三路，一路经瓦斯调节阀并汽化器液化气线进高压瓦斯罐，作为高瓦燃料进加热炉燃烧；一路经瓦斯调节阀并压缩瓦斯线去催化；一路瓦斯调节阀并低压瓦斯线去加热炉火嘴。

4.3 脱硫塔贫、富液部分

贫液至装置南系统管网来，经贫液调节阀进入脱硫塔上部；富液至脱硫塔塔底抽出至瓦斯气脱硫富液泵升压，经富液外送调节阀至装置南系统管网。

4.4 技改前流程

技改前流程见图1。

图1 技改前流程图

4.5 技改后流程

技改后流程见图2。

图2 技改后流程图

5 液环压缩机及脱硫塔系统操作法

5.1 压缩机

启动操作：(1)确认机封系统压力正常、脱盐水起动液位正常。严禁压缩机腔无液起动；启动前要盘车(特别是冬天及3天以上停车后重新启动)。 (2)起动电机，压缩机运转，泵内形成液环，并逐渐进入工作状态产生排压。被抽的油气被压缩后，附带一部分工作液，进入气液分离罐进行气液油分离。工作液经换热器冷却后，循环使用，由压缩机→气液分离罐一级腔→换热器→压缩机；压缩机压缩气体产生温升，通过管式换热器由循环冷却水带走。

运行时，排气压力过大且安全阀未起作用或特殊情况时，调节回流管路上的阀开度可降低排气压力，可观察气液分离罐上安装的现场压力表。 运行时，观察换热器前、后的双金属温度计前后的温差，当换热器的冷却效果不明显时(低于3～6℃)，应加大换热器的冷却水供给量或检查是否堵塞。

停机操作。(1)停机前检查系统中各相应设备能否进入停机规程中。 (2)压缩机泄压。关停机前须先降低压缩机排气压力，直至接近压缩机进口压力，以减小对液环压缩机冲击。(3)关闭电机，压缩机停止工作。 (4)两天以上停机，应放净压缩机、气液分离罐、管路积液及换热器(如有冰冻的可能性，停机后必须这样做。

5.2 脱硫塔

脱硫塔底液位控制范围：20%～80%；控制原则：以脱硫塔低富液调节阀控制，控制方式:人工手动调节或DCS自动调节控制 。

6 结论

(1 )投用液环压缩机后，初顶、常顶、减顶压力稳定，保证装置高负荷运行。(2)加工轻质原料时，塔顶负荷降低，塔顶操作难度降低，石脑油质量提高，塔顶压力降低。(3)脱硫塔投用后，压缩瓦斯脱硫效果较为明显，能较大程度的脱除压缩瓦斯内的硫化氢含量。脱硫前压缩瓦斯硫化氢含量在10000PPM左右，脱硫后硫化氢含量均在50PPM以下，最低时在10PPM以下，脱硫塔脱硫效果较为明显。