CN106762714A - 异丁烷脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种异丁烷脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机，包括主轴、叶轮、隔板、联轴器、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)另设置有中间冷却器，并根据不同工艺管线对温度和压力的要求，采用功率损失最小原则，分配各段压缩比及中间冷却器数量。本发明所提供的异丁烷脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机，特别适合于异丁烷脱氢制取异丁烯工艺的应用。
Description
技术领域
本发明涉及到轻烃脱氢制造烯烃的装置，具体地说是为异丁烷脱氢制备异丁烯工艺和系统配套的专用离心压缩机。
背景技术
异丁烯是一种重要的有机化工原料，主要用于制备甲基叔丁基醚(MTBE)、丁基橡胶、异戊橡胶等产品。随着异丁烯下游产品的开发应用，全球性异丁烯资源不足的矛盾日渐突出，因而扩大异丁烯的来源，增加异丁烯的产量，已成为全球石油化工发展的当务之急。另一方面，长期以来炼油厂的副产物C4-C6链烷烃(其中以异丁烷含量最高)95％以上都作为低价值的燃料使用，实属资源浪费。因此，探讨C4-C6烷烃的深加工途径，开发以它作原料的化工产品，合理利用该资源也具有十分重要的意义。由此推出了异丁烷脱氢生产异丁烯工艺。
目前，异丁烷的脱氢工艺主要有：Phillips开发的Star工艺；ABB Lummus公司开发的Catofin工艺和Linde公司开发的Linde工艺，他们采用的是固定床多反应器系统；而俄罗斯雅罗斯拉夫研究院与意大利Snamprogetti公司联合开发的FBD-4工艺则采用流化床反应器系统。异丁烷催化反应是在高温、定压条件下进行异丁烷脱氢反应，要将C4原料进行循环利用得到异丁烯，离心压缩机是必不可缺的单元。
中国专利CN201410363109.1报道了《一种通过C4原料循环利用制取异丁烯的方法》，其工艺步骤就包括如下四个系统：(1)C4精制系统；(2)反应脱氢系统；(3)压缩和分馏系统；(4)异丁烯-异丁烷循环利用系统。的确，压缩机系统是异丁烷脱氢工艺不可缺少的装置，然而，为它专门设计的离心压缩机在国家知识产权局的网站上检索不到，说明对如何适应异丁烷脱氢制取异丁烯的工艺设计专用的压缩机，还没有得到压缩机领域技术人员的重视。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于异丁烯脱氢装置的离心压缩机，它能按照异丁烯脱氢工艺的参数为生产过程提供稳定压力和温度的气体动力源。
本发明所提供的异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机，包括主轴、叶轮、隔板、联轴器、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)另设置有中间冷却器，并根据不同工艺管线对温度和压力的要求，采用功率损失最小原则，分配各段压缩比及中间冷却器数量。
本发明所提供的异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机，其特征在于所说的各段压缩比在ε＝5～9的范围内，采用一次冷却，即带有一个中间冷却器；
本发明所提供的异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机，其特征在于所说的各段压缩比在ε＝10～20的范围内，采用三次冷却，即带有三个中间冷却器；
本发明所提供的异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机，采用相同直径的多级叶轮，在实现异丁烯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。
本发明所提供的异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机，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。
本发明所提供的异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机，特别适合于异丁烯脱氢制取异丁烯工艺的应用，在签订了保密协议的前提下，曾经提供给国内多家石化企业使用，获得了一致的好评，并在征集各家企业的意见后又对各项具体参数进行了调整，更进一步取得预料不到的技术效果。
附图说明
图1为本发明异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机的主剖视图，图2为中间冷却器的主剖视图，图3为压缩机的外形图，图4为中间冷却器的左视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机作进一步详细的说明。
图1为本发明异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机的主剖视图，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。叶轮8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3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。
图2为中间冷却器的主剖视图。压缩机的一段出风口与中间冷却器的进风口相连，中间冷却器的出风口与压缩机的二段进风口相连，完成带中间冷却器离心压缩机的安装。
实施例1 10万吨/年异丁烷脱氢装置用离心压缩机
10万吨/年异丁烷脱氢装置用富气压缩机，采用水平剖分形式、八个叶轮均采用外径为520mm的闭式叶轮，压缩比为19.61，采用段间三次冷却，有四个进风筒和四个出风筒连接三个中间冷却器。实现出口压力2MPa，出口温度85.3℃的工艺管线需求。
实施例2 10万吨/年异丁烷脱氢装置用离心压缩机
10万吨/年异丁烷脱氢装置用富气压缩机，为山东另一用户设计制造，其结构和尺寸以及各项技术参数与实施例1相同，唯一不同之处在于，实施例1的原动机为变频电动机，实施例2的原动机为汽轮机。由此可见，本发明所提到的异丁烷脱氢装置用离心压缩机可满足于各石油石化工厂异丁烷脱氢工艺管线的要求。
实施例3 20万吨/年异丁烷脱氢装置用离心压缩机
20万吨/年异丁烷脱氢装置用富气压缩机，如图1、图2所示，采用水平剖分形式、七个叶轮均采用外径为800mm的闭式叶轮，压缩比为8.35，采用段间一次冷却。实现出口压力0.843MPa，出口温度107.9℃的工艺管线需求。
本发明所提供的异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机，在这里虽仅仅列举了三个实施例，但是绝不仅仅只有这三个实施例，所有基于本发明构思的其它设计方案均属于本发明保护的范围。
Claims (3)
1.一种异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机，包括主轴、叶轮、隔板、联轴器、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)另设置有中间冷却器，并根据不同工艺管线对温度和压力的要求，采用功率损失最小原则，分配各段压缩比及中间冷却器数量。
2.按权利要求1所述的异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机，其特征在于所说的各段压缩比在ε＝5～9的范围内，采用一次冷却，即带有一个中间冷却器。
3.按权利要求1所述的异丁烯脱氢装置用带中间冷却器的离心压缩机，其特征在所说的各段压缩比在ε＝10～20的范围内，采用三次冷却，即带有三个中间冷却器。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107237764A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-10-10 | 内蒙古鄂尔多斯联合化工有限公司 | 一种空压机扩能设备 |
| CN107829957A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-03-23 | 沈阳斯特机械制造有限公司 | 一种重油加氢装置用离心压缩机 |
| CN113227582A (zh) * | 2018-12-14 | 2021-08-06 | 诺沃皮尼奥内技术股份有限公司 | 具有单壳体反应器流出物压缩机的丙烷脱氢系统和方法 |
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2017
- 2017-03-17 CN CN201710158695.XA patent/CN106762714A/zh active Pending
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