二氧化碳鼓風機故障原因分析與措施

郭祎民，黃慶祥（中海石油天野化工有限責任公司，內蒙古呼和浩特 010070）

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二氧化碳鼓風機故障原因分析與措施

郭祎民，黃慶祥
（中海石油天野化工有限責任公司，內蒙古呼和浩特 010070）

摘 要：分析查找二氧化碳鼓風機故障的具體原因，介紹二氧化碳鼓風機故障后采取的措施。

關鍵詞：二氧化碳鼓風機；故障原因；措施

1　裝置簡介

中海石油天野化工有限責任公司化肥裝置1996年10月建成投產，年產300kt合成氨、520kt尿素。空分單元采用林德全低壓液氧泵流程，氣化采用謝爾部分氧化廢鍋流程，變換采用飽和熱水塔流程，原料氣凈化采用LVRGL兩步法低溫甲醇洗聯合液氮洗的工藝，氨合成是凱洛格的臥式合成塔。2005 年8月對合成氨裝置實施了原料路線由渣油向天然氣的改造，并于2005年10月投產。

2　二氧化碳鼓風機流程簡介

從CO2吸收塔認底部出來的富二氧化碳甲醇進入CO2再生塔（A-DA402），CO2再生塔分五段五級閃蒸。從CO2再生塔四段閃蒸出的二氧化碳經NH3/CO2換熱器（A-EA407）對液氨過冷，夾帶的液態甲醇在CO2氣體分離器（A-FA403）中分離掉，然后與甲醇生產部送來的CO2匯合后進入CO2鼓風機（A-GB401），CO2加壓后與CO2再生塔II、III段的閃蒸氣、真空系統回收來的CO2氣匯合后送尿素裝置（如圖1所示）。

圖1 二氧化碳鼓風機流程圖

3　CO2鼓風機故障過程

2012年4月20日甲醇洗開車正常后，在2：40啟動了二氧化碳鼓風機（A-GB401），啟動后崗位人員對GB401工藝參數調整正常后，安排現場人員對二氧化碳鼓風機（A-GB401）現場工藝參數檢查確認。經檢查確認，除二氧化碳鼓風機（A-GB401）振值偏高（驅動端10.5），但與停車前指標相同，其余指標均正常。3：39中控發現GB401入口壓力PC412高報，經確認發現GB401跳車。

4　CO2鼓風機故障原因分析

4.1CO2鼓風機振值偏高原因分析

二氧化碳回收裝置采用MEA溶液回收二氧化碳，在長時間運行后，MEA溶液降解、變質，導致送來的CO2夾帶的MEA溶液在二氧化碳鼓風機入口濾網上結晶（如圖2），同時附著在轉子上，破壞轉子動平衡（如圖3），使CO2鼓風機振值升高。

圖2 二氧化碳鼓風機入口濾網

圖3 轉子上附著結晶物

4.2CO2鼓風機跳車原因分析

二氧化碳鼓風機（A-GB401）入口濾網拉桿長時間沒有檢查確認，二氧化碳鼓風機在振值升高后振動加劇，導致入口濾網拉桿脫落（如圖4），造成風機第五級葉輪口環磨損嚴重（如圖5），定距套損壞（如圖6）和葉輪口環、油封、氣封損壞，GB401過載跳車。

圖4 入口濾網拉桿脫落

圖5 第5級葉輪口環磨損嚴重

圖6 風機定距套

5　采取的措施

5.1設備檢修

A-GB401第二級，第三級定距套損壞特別嚴重，已報廢，重新加工安裝。第六級、第五級、第四級葉輪口環損壞比較嚴重，其中第六級最嚴重，口環掉下四分之一，對其進行了修復。對損壞的驅側氣封、非驅側氣封、驅側油封、非驅側油封、非驅側軸承進行了更換。4月27日安裝試車正常，檢修時間7d。

5.2工藝措施

因二氧化碳鼓風機故障后，給尿素裝置輸送的二氧化碳量減少5 300m3/h（二氧化碳再生塔四段CO2約3 500m3/h，甲醇生產部CO2回收裝置送入GB401的CO2約1 800 m3/h），造成二氧化碳放空，氨庫液位上升，尿素每天減產319t，影響全年的生產任務。針對上述情況和二氧化碳鼓風機檢修時間長的情況，部門領導組織專業技術人員采取了以下應對措施，緩解了氨庫液位上升壓力，提高了尿素產量。

5.2.1 優化工況，提高CO2產量

停用原料氣氨深冷器EA203，提高硫化氫吸收塔入口原料氣溫度，降低原料氣中的二氧化碳在甲醇中的溶解度，達到降低酸性氣量，增產CO2的目的。控制好氮洗塔入口脫碳氣溫度，減少甲烷尾氣中一氧化碳的含量，提高送至變換崗位的富一氧化碳氣量，達到增產CO2的目的。通過降低硫化氫吸收塔的吸收甲醇量，提高甲醇溫度，減少甲醇中溶解的二氧化碳量，達到降低酸性氣量，增產CO2的目的。通過降低二氧化碳再生塔二段、三段的壓力，保證CO2最大限度的解吸，達到增產CO2的目的。

5.2.2 通過技術改造，回收二氧化碳，提高尿素產量

技改一

2005年8月在合成氨裝置實施原料路線由渣油向天然氣的改造時，因CO2量的減少，新增加了一套真空閃蒸系統進行CO2的回收，閃蒸出的CO2由兩臺真空壓縮機加壓后送尿素裝置。

通過對真空CO2壓縮機K02401A/B負荷的分析（額定電流74.7A，實際運行時的電流是45A），真空CO2壓縮機還能加負荷運行。因此從二氧化碳鼓風機（A-GB401）入口管線配管到真空二氧化碳壓縮機K02401B入口閥和止逆閥中間的管線上，用K02401B將DA402塔四段的二氧化碳加壓后送到尿素二氧化碳壓縮機入口。同時在A-GB401入口后的管線上增加手動閥，在K02401B入口處增加濾網、壓力表、排放導淋，確保技改管線安全投用。在A-GB401故障或檢修時投用此管線可回收二氧化碳2 800 Nm3/h，具體流程（見圖7）。

流程圖

技改二

將公用工程部的空氣風機W-GB302移到GB401東側空地上，將出口管線與GB401出口管線連接，入口管線連接到GB401至K02401的技改管線上。碰口位置后安裝16″蝶閥（1#閥），在投用技改一的管線時用于調節真空CO2壓縮機K02401A/B的負荷。因CO2比重大于空氣的比重，故在A-GB401故障或檢修時投用風機W-GB302技改線只可回收二氧化碳1 800m3/h具體流程（見圖8）。風機W-GB302相關指標如下：

型號：55-7L 進口風量：55m3/min（空氣量）

出口壓力：58 800 Pa 介質：空氣

主軸轉數：2 970 r/min 軸功率≤76 kW

電壓：380 V 電流：167 A 級數：6級

頻率：50Hz 進出口管徑：DN250

潤滑脂：2#鋰基脂

流程圖

6 小結

甲醇洗單元的二氧化碳鼓風機A-GB401沒有備機，設備現在的運行狀況是振值偏高，聲音異常，屬于崗位重點特護設備，隨時有可能停機檢修。但在二氧化碳鼓風機A-GB401停車時，有5 300m3/h的二氧化碳放空，造成尿素減產，氨庫液位上升，給公司的經濟效益帶來損失，也影響氨庫的安全運行。實現改造后，在A-GB401停車時投用此管線，可回收二氧化碳4 600m3/h左右的二氧化碳，基本實現了平衡氨生產的目的，為實現全年的生產任務奠定了基礎。

Cause Analysis and Measures of Carbon Dioxide Blower

GuoYi-min，Huang Qing-xiang

Abstract：Analysis of the specific reasons for the failure of the carbon dioxide blower，the measures taken after the failure of the carbon dioxide blower.

Key words：carbon dioxide blower；fault；measures

中圖分類號：TH442

文獻標志碼：A

文章編號：1003–6490（2016）02–0002–02

收稿日期：2016–02–10

作者簡介：郭祎民（1975—），男，內蒙古赤峰人，工程師，主要從事化工生產管理工作。