提高壓縮機單機能力的技術措施

(云南云天化國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臺壓縮機，型號為H224-165/320。2012年全年單機平均生產能力為64.24 t /(臺·d)，壓縮機單機生產能力距設計生產能力差距較大，我們希望達到65 t/(臺·d)，力爭65.5 t/(臺·d)。下面介紹我們為提高壓縮機單機能力所采取的措施。

1 流程簡介

造氣來半水煤氣經煤氣鼓風機加壓至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，由塔頂經總管到二次加壓煤氣風機，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，進行變換反應，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入，變脫有新老系統；脫碳也有新老系統。凈化氣送至壓縮五段入口。

從壓縮六段出來的氣體進入粗甲合成塔，粗醇塔出來經洗醇后的氣體送銅塔。銅塔出口氣體至壓縮機七段。七段出口氣體到合成塔。合成塔有φ800 mm、φ1 000 mm系統。

2 運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，抽入系統堵塞填料。脫硫塔使用時間長，硫泡沫沉積于填料之上。溶液噴淋量太大，反應溫度過高，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。

變換系統阻力大。一段保護劑阻力大，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。系統閥門不能全開或閥心脫。

2.2 合成工序

機器帶病運行。氣閥閥片容易斷裂。由于壓縮機氣閥閥片容易斷裂，造成開停車次數頻繁，運行周期短，增加動力消耗，氣體損失較大，系統壓力波動，造成工藝生產不穩定。

壓縮機屬于運轉設備，大、小頭瓦易磨損，十字頭、活塞桿容易疲勞損傷而斷裂，在出現明顯異常響聲或斷裂后組織搶修，往往造成生產被動，甚至影響生產。因此壓縮機帶病運行是影響壓縮單機能力的因素之一。

水冷器結垢堵塞。六七段高壓水冷器是套管式水冷器，由于內外套管間隙較小，冷卻水流通環隙小，流程太長，導致水流量小、流速較慢、回水溫度高，造成水冷器內沉淀聚集，結垢堵塞，形成惡性循環。

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

3 優化措施

3.1 凈化部分的優化

脫硫塔阻力大的解決措施 加強溢流過濾，阻力過大時停車清塔。清洗除沫層，加強溢流取硫。減少溶液循環量。嚴格控制溶液溫度在工藝指標范圍內。

變換系統阻力大的解決措施 停車卸出清理，視情況清洗。調整液位在正常范圍。檢查閥門，根據情況處理。

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。

針對半水煤氣除塵效果差，硫化物、焦油及灰塵積聚在一、二段進出口總管及閥門處，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，更換焦炭過濾器焦炭，煤氣總管增加自溢水封。措施實施后，半水煤氣凈化效果明顯改善，降低了壓縮機氣體阻力，減少油水、粉塵帶入變換爐，降低了變換阻力，提高了變換爐運行周期。

技術改造之后，原冷卻后氣體溫度最高達到90 ℃，現降至35 ℃左右，效果較好。

3.2 合成工段的優化

定期清理一、二段水冷器及管口，更換一二段氣閥。

2013年共計更換一、二段水冷器芯子18個，清堵7個。清堵進出口管25次，對一、二段氣閥定期更換，共計487個。措施實施后，降低了氣體阻力，降低了一、二段氣體出口溫度，增加壓縮機打氣量。嚴格按計劃每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，由于內外套管間隙較小，水流通面環隙小，氣體壓縮后溫度較高，通過換熱后，循環水溫度較高，容易造成水冷器結垢堵塞，冷卻水無法進入，形成惡性循環。把原來水冷器8組一段式按6∶2比例從中間分成兩段，各段分別配進回水，形成兩個獨立的水冷器，這樣流程縮短，水流速加快，降低回水溫度。為了確保水冷器長周期運行，在六、七段水冷器進水閥后安裝導淋。需要返洗時，關閉進水閥，打開導淋，用回水返沖，把管壁吸附沉淀的雜質帶出。通過返洗，減少水冷器結垢堵塞，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，將原來材質為30CrMnSiA，厚度2.5 mm的閥片更改為材質為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。若出現明顯異常響聲或斷裂后組織搶修，往往造成生產被動，甚至影響生產。小組成員通過不斷摸索、探討，發現易損部件有一定的周期。經研究，決定在每3個月更換壓縮機一段氣閥時，同時進行一次壓縮機曲軸箱和十字頭檢查。

進行技術改造及預防性計劃檢修之后，氣閥閥片運行周期增長，氣體損失減少，打氣量提高，單機能力大大提高，電耗也大幅度下降。通過預防性的檢查，燒瓦、燒軸和活塞桿、十字頭斷裂的次數明顯下降，避免了因一個部件損壞而造成多個部件的損壞，減少了設備事故的發生，改變了原來被動的局面，既降低了檢修費用，又減少了設備搶修次數，而且降低了安全風險。

技改前后的溫度變化見表1。

單機能力情況見表2。

表2 單機能力情況

4 結 語

提高單機能力的過程中，降低氣體溫度，有利于變換、脫碳、銅洗、合成各工段反應及催化劑的保護。也大幅降低操作人員倒車更換氣閥勞動強度，減少倒車過程中的放空次數，減少氣體的損失，降低噪音、能耗。減少倒車頻率，穩定工藝，大大降低了因氣閥損壞造成的工藝、設備事故的發生，確保生產安全穩定地運行。

下一步，我們將加強半水煤氣的凈化，降低氣體的塵含量，增加壓縮機單臺設備的運行周期。通過技術創新降低壓縮機一、二段缸出口氣體溫度，增加壓縮機的打氣量。減少壓縮機高壓段氣體內漏問題。加強設備管理，確保合成氨系統的長周期穩定運行。