提高壓縮機(jī)單機(jī)能力的技術(shù)措施

(云南云天化國(guó)際化工有限公司云峰分公司，云南 宣威 655413)

云峰分公司共有10臺(tái)壓縮機(jī)，型號(hào)為H224-165/320。2012年全年單機(jī)平均生產(chǎn)能力為64.24 t /(臺(tái)·d)，壓縮機(jī)單機(jī)生產(chǎn)能力距設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力差距較大，我們希望達(dá)到65 t/(臺(tái)·d)，力爭(zhēng)65.5 t/(臺(tái)·d)。下面介紹我們?yōu)樘岣邏嚎s機(jī)單機(jī)能力所采取的措施。

1 流程簡(jiǎn)介

造氣來半水煤氣經(jīng)煤氣鼓風(fēng)機(jī)加壓至12～20 kPa，送脫硫塔底部，自下而上與貧液泵送來的栲膠溶液逆流接觸，吸收H2S，脫除H2S后的半水煤氣，由塔頂經(jīng)總管到二次加壓煤氣風(fēng)機(jī)，將壓力提到15～20 kPa，送壓縮一段入口。壓縮二段出來的半水煤氣至變換，進(jìn)行變換反應(yīng)，出來的變換氣去壓縮三段。

從壓縮四段出來的變換氣由變脫吸收塔底進(jìn)入，變脫有新老系統(tǒng)；脫碳也有新老系統(tǒng)。凈化氣送至壓縮五段入口。

從壓縮六段出來的氣體進(jìn)入粗甲合成塔，粗醇塔出來經(jīng)洗醇后的氣體送銅塔。銅塔出口氣體至壓縮機(jī)七段。七段出口氣體到合成塔。合成塔有φ800 mm、φ1 000 mm系統(tǒng)。

2 運(yùn)行情況及存在的問題

2.1 凈化工序

脫硫塔阻力大，懸浮硫含量高，引起塔堵。除沫層大量硫膏堵塞。再生槽硫泡沫取出不好，抽入系統(tǒng)堵塞填料。脫硫塔使用時(shí)間長(zhǎng)，硫泡沫沉積于填料之上。溶液噴淋量太大，反應(yīng)溫度過高，硫顆粒粘度增大，粘附在填料表面，脫硫塔底排管堵塞。

硫膏、焦油及灰塵堵塞管道閥門及硫泡沫槽下料管，硫膏鐵銹或雜物堵塞下料管或閥門。

變換系統(tǒng)阻力大。一段保護(hù)劑阻力大，油分離器油污太多，飽和熱水塔液位過高，飽和塔除沫層堵，飽和熱水塔填料層垮。系統(tǒng)閥門不能全開或閥心脫。

2.2 合成工序

機(jī)器帶病運(yùn)行。氣閥閥片容易斷裂。由于壓縮機(jī)氣閥閥片容易斷裂，造成開停車次數(shù)頻繁，運(yùn)行周期短，增加動(dòng)力消耗，氣體損失較大，系統(tǒng)壓力波動(dòng)，造成工藝生產(chǎn)不穩(wěn)定。

壓縮機(jī)屬于運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，大、小頭瓦易磨損，十字頭、活塞桿容易疲勞損傷而斷裂，在出現(xiàn)明顯異常響聲或斷裂后組織搶修，往往造成生產(chǎn)被動(dòng)，甚至影響生產(chǎn)。因此壓縮機(jī)帶病運(yùn)行是影響壓縮單機(jī)能力的因素之一。

水冷器結(jié)垢堵塞。六七段高壓水冷器是套管式水冷器，由于內(nèi)外套管間隙較小，冷卻水流通環(huán)隙小，流程太長(zhǎng)，導(dǎo)致水流量小、流速較慢、回水溫度高，造成水冷器內(nèi)沉淀聚集，結(jié)垢堵塞，形成惡性循環(huán)。

由于水冷效果差，出口氣體溫度較高，嚴(yán)重影響壓縮機(jī)的打氣量，同時(shí)影響銅液吸收效果，合成塔的反應(yīng)效果。因此水冷器換熱差是影響壓縮單機(jī)能力的原因之一。

3 優(yōu)化措施

3.1 凈化部分的優(yōu)化

脫硫塔阻力大的解決措施 加強(qiáng)溢流過濾，阻力過大時(shí)停車清塔。清洗除沫層，加強(qiáng)溢流取硫。減少溶液循環(huán)量。嚴(yán)格控制溶液溫度在工藝指標(biāo)范圍內(nèi)。

變換系統(tǒng)阻力大的解決措施 停車卸出清理，視情況清洗。調(diào)整液位在正常范圍。檢查閥門，根據(jù)情況處理。

硫泡沫槽下料管堵的處理 沖洗或吹通堵塞處，停車清理掏通下料管或閥門。

針對(duì)半水煤氣除塵效果差，硫化物、焦油及灰塵積聚在一、二段進(jìn)出口總管及閥門處，造成吸氣阻力大的問題，定期清洗電捕焦油器、油分離器絲網(wǎng)，更換焦炭過濾器焦炭，煤氣總管增加自溢水封。措施實(shí)施后，半水煤氣凈化效果明顯改善，降低了壓縮機(jī)氣體阻力，減少油水、粉塵帶入變換爐，降低了變換阻力，提高了變換爐運(yùn)行周期。

技術(shù)改造之后，原冷卻后氣體溫度最高達(dá)到90 ℃，現(xiàn)降至35 ℃左右，效果較好。

3.2 合成工段的優(yōu)化

定期清理一、二段水冷器及管口，更換一二段氣閥。

2013年共計(jì)更換一、二段水冷器芯子18個(gè)，清堵7個(gè)。清堵進(jìn)出口管25次，對(duì)一、二段氣閥定期更換，共計(jì)487個(gè)。措施實(shí)施后，降低了氣體阻力，降低了一、二段氣體出口溫度，增加壓縮機(jī)打氣量。嚴(yán)格按計(jì)劃每15 d清洗電捕焦油器一次。

六、七段高壓水冷器是套管式水冷器，由于內(nèi)外套管間隙較小，水流通面環(huán)隙小，氣體壓縮后溫度較高，通過換熱后，循環(huán)水溫度較高，容易造成水冷器結(jié)垢堵塞，冷卻水無法進(jìn)入，形成惡性循環(huán)。把原來水冷器8組一段式按6∶2比例從中間分成兩段，各段分別配進(jìn)回水，形成兩個(gè)獨(dú)立的水冷器，這樣流程縮短，水流速加快，降低回水溫度。為了確保水冷器長(zhǎng)周期運(yùn)行，在六、七段水冷器進(jìn)水閥后安裝導(dǎo)淋。需要返洗時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥，打開導(dǎo)淋，用回水返沖，把管壁吸附沉淀的雜質(zhì)帶出。通過返洗，減少水冷器結(jié)垢堵塞，降低氣體溫度，提高水冷器換熱效率，確保六、七段出口氣體溫度達(dá)到工藝要求。

將原來三、四、五、六、七段氣閥改造成加厚型閥片，將原來材質(zhì)為30CrMnSiA，厚度2.5 mm的閥片更改為材質(zhì)為3Cr13，厚度4 mm的加厚閥片。

大、小頭瓦易磨損，十字頭、活塞桿容易疲勞損傷而斷裂。若出現(xiàn)明顯異常響聲或斷裂后組織搶修，往往造成生產(chǎn)被動(dòng)，甚至影響生產(chǎn)。小組成員通過不斷摸索、探討，發(fā)現(xiàn)易損部件有一定的周期。經(jīng)研究，決定在每3個(gè)月更換壓縮機(jī)一段氣閥時(shí)，同時(shí)進(jìn)行一次壓縮機(jī)曲軸箱和十字頭檢查。

進(jìn)行技術(shù)改造及預(yù)防性計(jì)劃?rùn)z修之后，氣閥閥片運(yùn)行周期增長(zhǎng)，氣體損失減少，打氣量提高，單機(jī)能力大大提高，電耗也大幅度下降。通過預(yù)防性的檢查，燒瓦、燒軸和活塞桿、十字頭斷裂的次數(shù)明顯下降，避免了因一個(gè)部件損壞而造成多個(gè)部件的損壞，減少了設(shè)備事故的發(fā)生，改變了原來被動(dòng)的局面，既降低了檢修費(fèi)用，又減少了設(shè)備搶修次數(shù)，而且降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

技改前后的溫度變化見表1。

單機(jī)能力情況見表2。

表2 單機(jī)能力情況

4 結(jié) 語

提高單機(jī)能力的過程中，降低氣體溫度，有利于變換、脫碳、銅洗、合成各工段反應(yīng)及催化劑的保護(hù)。也大幅降低操作人員倒車更換氣閥勞動(dòng)強(qiáng)度，減少倒車過程中的放空次數(shù)，減少氣體的損失，降低噪音、能耗。減少倒車頻率，穩(wěn)定工藝，大大降低了因氣閥損壞造成的工藝、設(shè)備事故的發(fā)生，確保生產(chǎn)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

下一步，我們將加強(qiáng)半水煤氣的凈化，降低氣體的塵含量，增加壓縮機(jī)單臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行周期。通過技術(shù)創(chuàng)新降低壓縮機(jī)一、二段缸出口氣體溫度，增加壓縮機(jī)的打氣量。減少壓縮機(jī)高壓段氣體內(nèi)漏問題。加強(qiáng)設(shè)備管理，確保合成氨系統(tǒng)的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。