侯冰 张德文
山东东明石化集团有限公司 山东 菏泽 274500
摘要：随着我国经济、科技的快速发展，针对催化裂化装置主风机的应用研究逐渐扩宽，主要从需求、性特、尺寸、经济效益等方面对催化裂化装置主风机和离心机进行综合对比和分析，以优化使用机型，在落实于催化工艺中后能够为主风机的使用带来一定参考价值，获得可持续的发展前景。
关键词：催化裂化、主风机、应用设计
一、前言
催化裂化工艺主要应用于石油加工炼制的过程当中，在整个石油产业的炼油体系当中占据重要地位，同时催化裂化装置中主风机能够有效将外界空气充分压缩后，在催化剂的环境下生成硫化风和烧焦风，这两种类型的风是整个主风机运转的核心装置，一旦主风机出现故障，整个设备将难以正常使用和运营，容易造成较大经济损失和人员伤亡。同时，主风机又是催化装置中能耗最大的设备之一，在使用过程中优化生产流程和生产方式，提高生产效率，是研究主风机应用设计效果最主要的方向。其次，还需要提高催化裂化装置中主风机的适用性，采用离心式和轴流式压缩机的形式，能够有效保证外界空气沿轴线方向平衡流动，符合使用条件和气动特点。
二、催化裂化装置主风机设计和选型标准
2.1技术可靠性
催化裂化装置中为提高技术可靠性和有效性，需要采用离心式和轴流式压缩机来进行气体压缩，使用范围更广，技术使用较为成熟，可靠性和科学性较高，在长期的平稳运行下平均检修时间和故障发生时间较短，是一种较为成熟的压缩机型，使用和操作经验较多，能够有效提高生产效率。
2.2流量调节特性
在实际生产和运营过程中离心式和轴流式压缩机根据设计要点、运行标准与技术要求不同，需要对压缩机进行功放调整和工艺优化，从实际流量调节上看，难以从根本上改变压缩机的使用性能和管网阻力要求，因此采用三种调节方式最为有效，能够根据催化裂化装置主风机的运行特点来提高运行效果。首先，离心式压缩机通常是采用节流调节的方式，利用可转动的导叶口来进行调节，但由于导液装置运营复杂，操作繁琐，大部分石油加工炼制现场的应用较少。但仍然适用于需要通过安装调节阀来调节阻力曲线等炼制施工现场，可以通过出口节流和进口节流装置来改变压缩机的阀门开度，保证节流装置管网与压缩机之间的合理配合，出口节流处还可以人为增加管网压力，能够减少节流损失，提高能源的实用性，进口节流处也可以通过入口调节阀来调节进气压力，从而影响整体炼制排气过程中的压力大小会导致曲线下移，达到调节流量的目的。利用出入口节流的压力调节作用，能够很好的提高离心式压缩机的适用性，是一种较为简便的调节方式，尽可能的减少能源损失，提高作业效率。其次，调节静叶角度是轴流式压缩机最常见的一种流量调节形式，调节范围较宽，能够适应于大部分气流方向，改变的炼制施工现场，根据安装角度的不同，减少冲脚，大部分的流量损失能够提高压缩机的适应性和稳定性，保持较好的工作效率和工作性能，为优化使用流程和使用效果，应调节静叶角度在22度到79度之间形成一条曲线，此时响应速度快，调节精准度高，能够有效减少噪音的产生。最后，轴流式压缩机还可以利用可调静叶的方法进行流量调节，这种方法所产生的能量损耗较少，经济适用性更高，在压力不变的情况下工况运行效率是三种中最优的，相比于前两种方法来说更具优势。
2.3配套设备的要求
为催化裂化装置主风机选择配套设施的过程中需要针对压缩机的使用性能和使用特点来进行选择，由于压缩机中固体杂质较为明显，在杂质较多的情况下会导致叶片受到磨损，难以实现高节流效果和高清洁度的要求，因此可以在入口处安装空气过滤器，将有害物质充分隔绝，在压缩机外部防止雨水杂质进入其中，由于叶片薄、强度低、极易受到损坏等特点，需要在主风机出口处放置防喘振阀，具备快开工、能耗时间短 内叶轮强度较高时容易发生喘振现象，如果安装防喘振阀后可以有效防止喘振所造成的影响，提高离心机的使用效益。
2.4尺寸重量对比
催化裂化装置主风机的整个设备的尺寸重量是较大的，应尽量缩短离心式压缩机的重量和尺寸，能够更加便携，但同时也应具备各项应用功能，尤其适用于气流较大情况下回流器、弯道等装置的使用，保证结构更加紧凑，符合基础使用要求。
2.5经济效益
催化裂化装置主风机中离心式压缩机在实际石油炼制过程中的费用消耗是较高的，大概450万元，如果采用轴流式将达到750万元，整个生产体系过程中投资比例较高，因此，要针对生产需求和实际生产现场状况，选择合适压缩机，能够优化经济效益，减低生产成本，提高工作效率。首先，轴流式压缩机的流道转向小，基本上是沿轴向平衡运动的，在效率方面具备优势，同时功率较低，能源消耗较少。而轴流式压缩机在使用过程中，适用于流道长、急速转弯的情况下，流量损失和分离损失较高，能量消耗较大，根据不同现场施工和石油炼制状况，选择不同的压缩机样式，能够有效地实现节能减排，从装置使用之前就做好一次性投资的规划，尽可能的节约生产成本，降低经济损失，优化生产流程和生产体系。
三、催化裂化装置中主风机的操作流程
催化裂化装置中主风机的操作流程和操作原则主要需要根据主风机动力、切断阀烟机、烟气含量这几个方面来入手，首先，再生机是产生高温烟气的场所，经过分离器的旋转作用后能够在催化剂的作用下，将烟气分成两路。其次，烟气经过高温阀的作用后可以在烟机中不断膨胀而产生能量，也就是物理中所说的做功，成为驱动主风机的最关键动力。再次，烟机中所出来的气体会通过水封管道打一个切压大口径的切断阀中，水封罐中尚未利用的残余烟气会通过双动滑阀孔板降压的作用进入余热锅炉中。最后，整个主风机在正常运转下推动正常石油炼制流程，达到精炼、提纯的目的。
四、总结
总的来说，在使用催化裂化装置主风机的过程中从参数特性、占地面积、操作流程、操作规范、经济效益、生产成本等方面综合性的分析主风机的应用效果，从而能够实现更高生产效率，体积更小，性能调节范围更广的使用效益，在实际生产过程中经济运营效果更优，有效降低生产成本和能源消耗，符合绿色节能减排的环保理念。目前所应用的两种压缩机类型，离心式和轴流式压缩机在主风机的应用过程中使用效益更高，即使在机组停止运转后也可以由于放空管道的设置而减少喘振、噪声、内耗等安全因素的影响，同时近些年来主风机的平稳性、灵敏性、可靠性、科学性、安全性等都较高，应用范围较广，取得了较佳的经济效益和社会效益，具有可持续的发展前景。
参考文献
[1]催化裂化主风机组的控制与保护[J].何世华.化工自动化及仪表.2019(06)
[2]催化裂化装置主风机进出口管道设计[J].朱峰.山东化工.2015(07)