本發(fā)明屬于離心壓縮機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及到適用于生產(chǎn)烯烴的DCC(催化裂解)工藝的離心壓縮機(jī)。
背景技術(shù):
催化裂解(Deep Catalytic Cracking—DCC)新工藝是我國國家石油化工科學(xué)研究院的原創(chuàng)性發(fā)明,它包括:反應(yīng)-再生、分餾以及吸收穩(wěn)定三個系統(tǒng),原料油經(jīng)過蒸汽霧化后進(jìn)入提升管加流化床(DCC-Ⅰ型)或提升管(DCC-Ⅱ型)反應(yīng)器中與熱的再生催化劑接觸進(jìn)行催化裂解反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分餾后再進(jìn)一步分離。該工藝適合于加工重質(zhì)原料油,由于催化劑的使用,其反應(yīng)溫度比傳統(tǒng)蒸汽裂解要低200~250℃,同時它還可以靈活調(diào)整操作,實現(xiàn)最大量丙烯或丙烯和異構(gòu)烯的大量生產(chǎn)。
在DCC新工藝生產(chǎn)烯烴設(shè)備中有三機(jī)系的說法,所謂的三機(jī)系包括主風(fēng)機(jī)、氣壓機(jī)和增壓機(jī),他們原則上采用的都是離心壓縮機(jī)。由于功能的不同,對于離心壓縮機(jī)的性能要求不同,相應(yīng)地對它們的結(jié)構(gòu)也應(yīng)該有所改良,然而在目前的市場上還看不到大家對這個問題的重視。
在對國家知識產(chǎn)權(quán)局的網(wǎng)站(www.sipo.gov.cn)檢索過程中,我們并未發(fā)現(xiàn)有專門針對DCC工藝用的離心壓縮機(jī),為了進(jìn)一步提高DCC工藝的生產(chǎn)效率和烯烴的質(zhì)量,我們結(jié)合到DCC工藝特別設(shè)計了烯烴DCC工藝用離心壓縮機(jī)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種適合于DCC工藝使用的離心壓縮機(jī),它能按照DCC工藝的參數(shù)為生產(chǎn)過程提供穩(wěn)定壓力和溫度的循環(huán)動力,求得各段功耗的總和達(dá)到最小,并相應(yīng)確定各段壓力比的最佳分配值。
本發(fā)明提供了一種烯烴DCC工藝用離心壓縮機(jī),它主要包括有:主軸、葉輪、隔板、聯(lián)軸器、擴(kuò)壓器、上機(jī)殼、下機(jī)殼、密封組件和軸承,其特征在于:
(1)采用由兩個平行壁面構(gòu)成的等寬度環(huán)形流道的無葉擴(kuò)壓器;
(2)無葉擴(kuò)壓器的內(nèi)徑D3為葉輪直徑D2的1.03~1.12倍;
(3)壓縮機(jī)后段的葉輪直徑D2要小于前段的葉輪直徑;而后段葉輪的出口構(gòu)造角βk2則要大于前段葉輪的出口構(gòu)造角;
(4)壓縮機(jī)的下方另設(shè)置有冷卻器和兩個進(jìn)氣筒、兩個出氣筒。
所說的烯烴DCC工藝用離心壓縮機(jī),其無葉擴(kuò)壓器內(nèi)徑D3與葉輪直徑D2的優(yōu)選比值對于主風(fēng)機(jī)為:1.03
所說的烯烴DCC工藝用離心壓縮機(jī),其無葉擴(kuò)壓器內(nèi)徑D3與葉輪直徑D2的優(yōu)選比值對于壓縮機(jī)為:1.12
所說的烯烴DCC工藝用離心壓縮機(jī),其無葉擴(kuò)壓器內(nèi)徑D3與葉輪直徑D2的優(yōu)選比值對于增壓機(jī)為:1.08
所說的烯烴DCC工藝用離心壓縮機(jī),其壓縮機(jī)后段葉輪與前段葉輪的直徑D2的比值為:0.98~0.90;;而后段葉輪與前段葉輪的出口構(gòu)造角βk2.的比值為:1.03~1.08;
所說的烯烴DCC工藝用離心壓縮機(jī),其壓縮機(jī)后段葉輪與前段葉輪的直徑D2的優(yōu)選比值,對于主風(fēng)機(jī)為:0.98;;而后段葉輪與前段葉輪的出口構(gòu)造角βk2.的優(yōu)選比值,對于主風(fēng)機(jī)為:1.08;
所說的烯烴DCC工藝用離心壓縮機(jī),其壓縮機(jī)后段葉輪與前段葉輪的直徑D2的優(yōu)選比值,對于壓縮機(jī)為:0.95;而后段葉輪與前段葉輪的出口構(gòu)造角βk2.的優(yōu)選比值,對于壓縮機(jī)為1.06:
所說的烯烴DCC工藝用離心壓縮機(jī),其壓縮機(jī)后段葉輪與前段葉輪的直徑D2的優(yōu)選比值,對于增壓機(jī)為:0.90;而后段葉輪與前段葉輪的出口構(gòu)造角βk2.的優(yōu)選比值,對于增壓機(jī)為:1.03。
所說的烯烴DCC工藝用離心壓縮機(jī),其冷卻器安置在一段出風(fēng)筒和二段進(jìn)風(fēng)筒之間,冷卻水從冷卻器的下進(jìn)水口流入,從上出水口流出,壓縮氣體從上進(jìn)氣口流入,從下出氣口流出。
本發(fā)明著重研究以壓縮機(jī)各段功耗最小為原則設(shè)計,對擴(kuò)壓器的結(jié)構(gòu)、擴(kuò)壓器與葉輪的配合、葉輪出口角等參數(shù)進(jìn)行了改良,并在壓縮機(jī)下方設(shè)置兩個進(jìn)氣筒和兩個出氣筒與冷卻器配合,最終形成了本發(fā)明的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所提供的烯烴DCC工藝用離心壓縮機(jī),在石油化工企業(yè)的使用過程中,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,它不但為烯烴的生產(chǎn)過程提供了穩(wěn)定壓力和溫度的循環(huán)動力,使得該工藝的各段壓力比達(dá)到最佳匹配,進(jìn)而使其生產(chǎn)工藝各段功耗的總和達(dá)到最小值,實現(xiàn)了節(jié)能增效的目的。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的離心壓縮機(jī)的主視圖;圖2是中間冷卻器的主視圖;圖3是葉輪的局部視圖。
在上述各圖中,1、3進(jìn)風(fēng)筒;2、4出風(fēng)筒;5上機(jī)殼;6下機(jī)殼;7主軸;8葉輪;9密封組件;10隔板;11軸承;12聯(lián)軸器;13擴(kuò)壓器。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的烯烴DCC工藝用離心壓縮機(jī)作進(jìn)一步的補(bǔ)充和說明。
如圖1所示,先將其1、3進(jìn)風(fēng)筒;2、4出風(fēng)筒;5上機(jī)殼;6下機(jī)殼;7主軸;8葉輪;9密封組件;10隔板;11軸承;12聯(lián)軸器;13擴(kuò)壓器,上述各部件分別加工成型,但在加工過程中應(yīng)注意將擴(kuò)壓器內(nèi)徑D3和葉輪直徑D3的數(shù)值比值控制在1.03~1.12倍之間;壓縮機(jī)后段葉輪與前段葉輪的直徑D2的比值控制為0.98~0.90;;而后段葉輪與前段葉輪的出口構(gòu)造角βk2.的比值則控制為1.03~1.08。待上述各部件加工、檢測完畢后再進(jìn)行組裝,最后試車后交付用戶。
按照烯烴設(shè)備的三系的不同要求,其具體實施方式如下:
實施例1 22萬噸/年烯烴DCC工藝用主風(fēng)機(jī)
22萬噸/年DCC工藝用主風(fēng)機(jī),其擴(kuò)壓器采用由兩個平行壁面構(gòu)成的等寬度環(huán)形流道的無葉擴(kuò)壓器,葉輪的直徑D2為1000毫米;無葉擴(kuò)壓器的內(nèi)徑D3和葉輪直徑D3的比值為1.03,其后段葉輪與前段葉輪的直徑的優(yōu)選比值為0.98;而后段葉輪與前段葉輪的出口構(gòu)造角βk2.的優(yōu)選比值為1.08,主風(fēng)機(jī)下方設(shè)置有冷卻器和兩個進(jìn)氣筒、兩個出氣筒。
實施例2 200萬噸/年烯烴DCC工藝用主風(fēng)機(jī)
200萬噸/年DCC工藝用主風(fēng)機(jī),其擴(kuò)壓器采用由兩個平行壁面構(gòu)成的等寬度環(huán)形流道的無葉擴(kuò)壓器,葉輪的直徑D2為900毫米;無葉擴(kuò)壓器內(nèi)徑D3與葉輪直徑D3的比值為1.03,壓縮機(jī)后段的葉輪直徑與前段葉輪直徑之比為0.98,而后段葉輪與前段葉輪的出口構(gòu)造角βk2的比值為1.08,主風(fēng)機(jī)下方設(shè)置有冷卻器和兩個進(jìn)氣筒、兩個出氣筒。
實施例3 220萬噸/年烯烴DCC工藝用壓縮機(jī)
220萬噸/年DCC工藝用壓縮機(jī),其擴(kuò)壓器采用由兩個平行壁面構(gòu)成的等寬度環(huán)形流道的無葉擴(kuò)壓器,葉輪的直徑D2為450毫米;無葉擴(kuò)壓器內(nèi)徑與葉輪直徑的比值為1.12,壓縮機(jī)后段的葉輪直徑與前段葉輪直徑之比為0.95,而后段葉輪與前段葉輪的出口構(gòu)造角βk2的比值為1.13,壓縮機(jī)下方設(shè)置有冷卻器和兩個進(jìn)氣筒、兩個出氣筒。
實施例4 220萬噸/年烯烴DCC工藝用增壓機(jī)
220萬噸/年烯烴DCC工藝用增壓機(jī),其擴(kuò)壓器采用由兩個平行壁面構(gòu)成的等寬度環(huán)形流道的無葉擴(kuò)壓器,葉輪的直徑D2為600毫米;無葉擴(kuò)壓器內(nèi)徑與葉輪直徑的比值為1.08,壓縮機(jī)后段的葉輪直徑與前段葉輪直徑之比為0.90,而后段葉輪與前段葉輪的出口構(gòu)造角βk2的比值為1.03,增壓機(jī)下方設(shè)置有冷卻器和兩個進(jìn)氣筒、兩個出氣筒。
上述各實施例僅僅是根據(jù)用戶的不同的工藝管線要求而提出的設(shè)計方案,這些方案在同客戶簽訂相應(yīng)的保密協(xié)議后,將樣機(jī)提供給用戶試用取得較為滿意的效果的特例,因此還可以例舉出更多實施例來。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有多種改變和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。