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摘要：在复迭制冷系统中，系统的运行效率受到丙烯制冷压缩机性能的影响，其对系统的负荷状况具有决定性的作用。通过对丙烯制冷压缩机负荷情况进行分析，同时结合压缩机系统制冷量的获取以及回收过程，对丙烯制冷压缩机的运行性能进行了深入研究，为提高丙烯制冷压缩机的运行效果提供了参考。
关键词：丙烯制冷；压缩机负荷；影响因素
1、制冷过程
丙烯制冷压缩机的动力来源是抽凝式汽轮机，内部形成一个全封闭的回路系统。整个系统采用的是四段式压缩，系统在出口出形成气液两相混合输出，气体丙烯在冷却水冷却作用后后形成冷凝，液态丙烯则可以通过节流控制，利用不同的工艺为用户提供不同温度等级的制冷效果，通常等级分为-40℃、-21℃、-1℃以及25℃四个等级的制冷效果，而在不同制冷等级形成的气相丙烯会循环至相应的位置[1]。
2、丙烯制冷压缩机系统冷量的获取
系统的冷量主要的来源包括两个方面，一方面是冷却水的冷量，另一方面是系统进行的回收冷量。压缩机的出口形成的气液两相输出，其中气相丙烯经过高温高压的丙烯液体进行冷却后形成液相。其中一部分的丙烯会作为热源为其它物料交换热量，自身冷却。另外再沸塔利用温度为37℃的丙烯作为热源，同时换热器也利用37℃的丙烯作为热源，从而丙烯获得冷量。而液相的丙烯加热以后形成气体输送到以后工序装置。
丙烯制冷压缩机出口处主要的冷量来源是冷却水，而从液相乙烯进行热交换而来的冷量其次。另外的冷量就是通过预脱甲烷塔进行冷量供应的部分，系统中冷量来源最小的部分来自冷箱出口处对尾气进行复热过程获得的冷量。
3、负荷影响因素
3.1冷却水的影响
在丙烯制冷压缩机整体负荷影响因素中影响最大的是来自冷却水的部分。在是应用中，在丙烯制冷压缩机的制冷输出口可以实现总制冷量的流量在800t/h，形成的制冷压力达到1.65MPa，通过冷却水的热交换，使得丙烯制冷压缩机出口的气相丙烯冷凝形成液相状态。而冷却水的温度对于丙烯制冷压缩机的运行性能起到直接的作用[2]。
3.2乙烯外送量的影响
在乙烯制冷压缩机输出的气相乙烯需要利用丙烯进行降温处理。温度达到液相条件的乙烯溶液经过乙烯输送泵输送至专用球罐进行储存。为了保证乙烯溶液储存条件，储罐的温度需要达到-32℃，压力满足1.76MPa。为了能够满足气相乙烯输送的需要，液相乙烯需要经过三组气化装置进行气化，气化过程主要是利用加热装置对乙烯溶液进行加热，当乙烯溶液加热至35℃以后，就会形成气相输送至专用管网进行处理。当乙烯制冷量达到总负荷的10%时，气相乙烯会形成97.8t/h的输送流量。
液相乙烯在气化过程中形成的冷量全部被丙烯制冷压缩机回收。
在系统满负荷运行时，气相乙烯形成10.3t/h的输送流量，液相乙烯输送量为87.5t/h。当系统不运行时，气相乙烯会相也想乙烯回流，此时可以形成66.7t/h的输送流量。此时会对丙烯压缩机的负荷会相应的增加。
3.3乙烯低温自冷器的影响
当乙烯压缩机系统停止运行以后，随着液相乙烯输送的减少，为了达成液相乙烯与气相乙烯的平衡，需要将一部分液相乙烯进行降温处理形成气相乙烯。在过程中可以利用节流气化对乙烯进行降温达到气相状态，并返回压缩机进行回收，由于乙烯出口流量增加，使得在乙烯气化过程造成了丙烯压缩机的高负荷运行[3]。
4、冷量回收
为了进行系统冷量的回收，系统中设置了预脱甲烷塔再沸、冷箱装置，在冷量回收系统中采用丙烯作为热源形成冷量的回收。在预脱甲烷塔的系统中，需要对在沸量进行计算，计算主要根据系统负荷状况以及裂解过程的成分进行，可以将回收冷量看成定值。在冷箱系统中对丙烯流量可调范围较小，只有当膨胀压缩机停机以后，丙烯的流量会降低较大数值，并且温度由原19℃降至-18℃。随着冷箱出口温度降低，需要对冷箱热侧加大丙烯的流量，并且需要完成对冷量进行回收，这样就造成了丙烯制冷压缩机运行性能的改变。
为了保持乙烯制冷压缩机的运行性能，需要将防喘振系统的阀门进行限制，通常需要控制阀门的开度维持在20%~40%，以此来满足乙烯的吸入量 。这是由于系统运行的冷量与负荷不匹配，使得系统需要通过防喘振系统的吸入量进行弥补。此时可以考虑增加乙烯制冷压缩机分流系统，使分流增至三段来对二段的吸入量进行补充，通过这样方案的实施可以有效的解决在乙烯制冷压缩机工作过程造成的防喘振阀门开度调节问题，可以使系统取得较大的经济效益。通过增加三段分流系统可以使系统中消耗的丙烯蒸汽流量减少2t/h，超高压蒸汽平均减少流量为4t/h，同时可以将乙烯制冷压缩机的总负荷能力提高5~10t/h流量，对丙烯制冷压缩机的带负荷能力增加20t/h。
结语
通过本文丙烯制冷压缩机负荷影响因素的分析，发现对其工作状况的影响主要包括冷却水温度、乙烯低温自冷器以及乙烯外送量的影响，其中对丙烯制冷压缩机负荷状况影响最大的是冷却水温度数据，同时对丙烯制冷压缩机的冷量回收系统进行了分析，通过本文的分析为提高丙烯制冷压缩机的负荷能力提供了设计参考。
参考文献
[1] 邵卫增 . 丙烯制冷压缩机运行负荷分析 [J]. 乙烯工 业，1998，10（2）：27.
[2]刘建荣,梁中超,张秀龙.甲醇制烯烃项目烯烃分离装置机组国产化研究[J].山东化工,2016,45(10):72-75.
[3] 李祚辉 . 探讨甲醇制烯烃（MTO）装置丙烯制冷压 缩机稳定运行 [J]. 科技资讯，2015（12）：88.