通過改變系統吹掃方式降低試車成本的實踐研究

劉少林(淄礦集團內蒙古黃陶勒蓋煤炭有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 017313)

0 引言

內蒙古黃陶勒蓋煤炭有限公司世林化工分公司30萬噸/年甲醇項目原裝置氣化采用的技術為西安熱工院專利技術，首次應用于工業化，缺乏工業化實踐經驗，在實際運行過程中暴露了比較突出的致命問題：主要存在問題為爐頂超溫和氣化爐嚴重積渣，經過多次改造，問題仍沒有得到徹底解決，導致氣化爐一直未達到滿負荷運行，未達到正常的設計產能要求，年產量不足設計產能的30%，給企業造成嚴重虧損。為增加年產量，對系統核心裝置氣化和鍋爐進行改造，采用系統開車吹送掃方式改變對降低試車成本。

1 系統開車吹送掃方式改變對降低試車成本項目實施背景及目的

1.1 項目實施背景

為落實節能降耗精神，完成降本目標，自主創新、設備改造等方面做了大量工作，在生產工藝系統改造中，節能降耗是企業發展的永恒主題，生產試車過程中各種材料、原料消耗自然成為節能工作的重點。基于為節約成本，節能降耗的理念，針對系統開車吹掃方式進行了研究探索，經過查找資料，理論推理，終于找出了一條捷徑，利用現有設備二氧化碳壓縮機進行改造后作為吹掃的載氣源，在控制吹掃時的工藝指標，對甲醇、氣化工段工藝管線進行吹掃。

1.2 項目實施目的

化工企業原始或技改后開車前對整個系統介質吹掃是一個重要環節，它關系到整個生產中系統安全、穩定、長周期運行情況，所以系統開車前對工藝管道必須進行吹掃。空分工段是化工企業系統工藝管道吹掃氣源。根據世林化工空分開車全廠消耗費用計算：電耗8500kW/h、水耗300t/h、煤耗16t/h,按一小時消耗計算，費用為：9886元/小時，本次開車前吹掃計劃7天，空分開車運行費用為：1660848元。利用二氧化碳壓縮機作為吹掃氣源，全廠消耗費用計算：電耗1700kW/h、水耗100t/h, 按一小時消耗計算，費用為：3133元/小時，按吹掃計劃7天，運行費用為526344元。甲醇、氣化系統吹掃前改造費用投入為：150000元。經過計算，更換原始工藝系統吹掃方式，改為二氧化碳壓縮機作為載氣源，開車前吹掃消耗費用可節省：984504元。

通過本次更換原始工藝系統吹掃方式的實施，利用現有資源加少量的投資，實現了節能降耗目標，又能保質保量的完成全廠吹掃計劃，為公司進一步節能改造積累了寶貴經驗。

2 系統開車吹送掃方式改變對降低試車成本項目實施過程

2.1 二氧化碳壓縮機規格性能基本情況

本二氧化碳壓縮機，主要使CO2氣體或N2壓縮提高壓力后送往氣化工段，實現系統輸送煤粉，部分設備沖壓，事故狀態下吹掃置換，保障氣化裝置的安全穩定運行。

二氧化碳壓縮機參數如下：

壓縮機型號：6M32-128/81-BX；結構形式：M 型六列；活塞推力：32t；容積流量 ：128m3/min；最終壓力：8.1MPa(G)；系列號：BX；壓縮級數：5級；二段壓縮一、二、三、四級為一段，五級二段；排氣量【標態下】一段：8565Nm3/h,二段：3795Nm3/h；曲軸轉速：333r/min；活塞行程：320mm；汽缸直徑：一級【兩缸雙動】730mm，二級【雙動】610mm，三級【雙動】390mm，四級【雙動】250mm，五級【單動】125mm；活塞桿直徑：95mm；潤滑油牌號：L-DAA150L-DAB150；循環油量：200L/min。

驅動機：(1)電動機型號名稱(主機)：TK1700-18/2150；(2)額定轉速333r/min；(3)額定電壓：6kv；(4)額定功率：1700kw。

稀油站主要技術參數：工程流量：200L/min；公稱壓力：0.4MPm(G)；過濾精度：0.025mm；供油溫度：≤45℃；回油溫度：≤55℃。

工作介質：壓縮機油L-DAA150 或L-DAB150；冷卻水進水溫度：32℃；冷卻水出水溫度：40℃；冷卻水進水壓力：0.4MPm(G)；冷卻水出水壓力：0.2MPm(G)；換熱面積：20m2；油箱容積：2.4m3；系統設計壓力：1.6MPa(G)。

2.2 正常工況二氧化碳壓縮機工藝流程

由凈化原料氣冷卻器工序送來的壓力為0.02～0.04MPa(G),溫度20℃的CO2氣體或空分車間管網送來的N2,首先進入一級入口緩沖器(SVB1/A/B/C)，以減小壓力的波動，然后進入 一級氣缸壓縮至≤0.29MPa(G),溫度≤112℃，經一級出口緩沖器(DVB1/A/B/C)進入一級冷卻器(E1/A/B/C)，氣體冷卻至溫度≤40℃再經液氣分離器(S1/A/B/C)分離油水，然后經二級入口緩沖器(SVB2/A/B/C)進入二級汽缸，將氣體壓縮至0.89MPa(G)，溫度≤121℃的氣體，經二級出口緩沖器(DVB2/A/B/C)、冷卻器(E2)、液氣分離器(S2)，溫度≤40℃的氣體進入三級入口緩沖器(SVB3/A/B/C)，進三級氣缸壓縮至2.3MPa(G)，溫度≤118℃的氣體，經三級出口緩沖器(DVB3/A/B/C)、冷卻器(E3)、液氣分離器(S3)、溫度≤40℃的氣體進入四級入口緩沖器(SVB4/A/B/C)，進入四級氣缸壓縮至5.4PMa(G)(一段)，溫度112℃的氣體，經四級出口緩沖器緩沖器(DVB4/A/B/C)流量4770Nm3/h 的氣體送往氣化穩態氮氣管網，另一部分流量為3795Nm3/h 經冷卻器(E4)、液氣分離器(S4)、溫度≤40℃的氣體進入五級入口緩沖器(SVB5/A/B/C)，進入五級汽缸壓縮至8.1MPa(G)(二段)，溫度≤77℃的氣體，經五級出口緩沖器(DVB5/A/B/C)流量為3795Nm3/h 送至氣化高壓氮氣罐。

2.3 正常工況二氧化碳壓縮機運行狀況

是將凈化送來的經原料氣冷卻器(E15201)冷卻后，純度為99.05%，溫度為20℃的CO2氣體(或空分車間管網送來的低壓N2),用壓縮機增壓至5.4MPa(G)、溫度為112℃、流量為4770Nm3/h 的氣體從四級緩沖器后送至氣化的穩定氮氣管網；壓力為8.1MPa(G)、溫度為77℃的氣體從五級緩沖器后送至氣化高壓氮氣罐(V03901)。進入氣化工段氮氣/二氧化碳緩沖罐(V03901)后，壓縮氣體分成兩股：一股二氧化碳壓力為5.4MPa；另一股二氧化碳壓力為8.1MPa。

二氧化碳(8.1MPa)：從二氧化碳壓縮機出口送至高壓氮氣/二氧化碳緩沖罐(V-3901)緩沖，正常生產時，減壓至5.4MPa 作為煤粉鎖斗(V-3204A/B)加壓用；還一部分減壓至5.4MPa 作為來自二氧化碳壓縮機出口的5.4MPa 高壓穩定二氧化碳的備用氣源。

二氧化碳(5.4MPa)：從二氧化碳壓縮機出口送至煤粉給料倉(V-3205A/B)沖壓、煤粉管線送粉及吹掃使用。

2.4 技改后目前二氧化碳壓縮機吹掃工藝系統設備運行狀況

本次創新主要是對現有的甲醇二氧化碳壓縮機進出口進行改造，將兩臺載氣壓縮機入口過濾器拆除，并在入口加5目濾網進行空氣過濾，在入口為常壓時在氮氣工況時四級出口壓力為17.68bar(A)，五級出口壓力為40bar(A)，四級出口氣量為3723Nm3/h,五級出口流量2193 Nm3/h，本次吹掃系統介質采用空氣。在啟動壓縮機后，載氣壓縮機四級出口氣體送至氣化工段二氧化碳/氮氣緩沖罐(V-3901)出口管線，返送回二氧化碳/氮氣緩沖罐，五級出口氣體直接送至二氧化碳/氮氣緩沖罐(V-3901)，在通過工藝調整將二氧化碳壓縮機出口壓力控制在1.5MPa 進行系統工藝管線吹掃，甲醇吹掃的系統工藝管線通過配置臨時管道實現整體系統的吹掃，吹掃完成后對系統進行恢復。

3 結語

利用二氧化碳壓縮機壓縮空氣對化工裝置系統進行吹掃，為公司節省了人力、物力，在節能降耗上起到了重大作用。(

文章題目:通過改變系統吹掃方式降低試車成本的實踐研究)原計劃開車前吹掃要啟動水務工段、熱電工段鍋爐來滿足空分工段開車條件，空分工段開車正常后產品氮氣、壓縮空氣對生產整個工藝系統進行吹掃。利用改造二氧化碳壓縮機壓縮空氣，通過操作技術改變，達到吹掃要求，進行系統吹掃。通過探索與實踐的成功，不僅為公司減少人工勞動工作強度，而且降低在生產過中試車階段成本。