乙烯裝置壓縮機技術的改造及發展趨勢探析

殷 新，任燕翔

（中國石油四川石化有限責任公司，四川成都 611930）

乙烯裝置壓縮機技術的改造及發展趨勢探析

殷 新，任燕翔

（中國石油四川石化有限責任公司，四川成都 611930）

隨著各國經濟的發展以及科學的進步，無論國內還是國外對乙烯裝置壓縮機技術改造均給予了足夠的重視。通過一定的技術改造，可以降低能源消耗、成倍增加生產效率進而增加效益、降低運行期間所消耗的費用，最終目的是增強產品在市場上的競爭力。

乙烯裝置；壓縮機；技術改造

1 壓縮機的技術改造

1.1 壓縮機技術可靠性的改進

乙烯裝置在生產運行中必須保持足夠的安全性和穩定性，離心壓縮機是乙烯裝置的核心設備，更加要求其運行過程中的安全穩定和可靠性。要想提高壓縮機可靠性，轉子的穩定性是一個重要的方面。按轉子產生的激勵震動來分，可以分成兩大類：一是自激振動，另一類是強迫震動。轉子自激振動的激勵力包括密封過程產生的氣動力、油膜對軸產生的作用力等。轉子強迫振動的激勵力又包括氣體激勵力、離心力和轉子不平衡力等。

自激力過大時會影響軸承穩定運行，這時設備中軸的大幅度震蕩會對整個機組運行造成足夠的破壞。所以在運行過程中應該保證軸承阻尼在一定范圍內大于自激力，這樣兩種力會逐漸達到平衡從而使震動過程保持安全穩定。最近比較熱門的MAC壓縮機就是一個典型的案例，該設備在安全范圍內增加阻尼，具體就是在密封環之間增加阻尼環，這時對轉子的有效震動有極大的促進作用，運行過程中離心轉子振幅大于軸承附近的振幅，進而證明了在密封處的阻尼環會取得較為明顯的優化效果。

1.2 離心式壓縮機組聯軸器的改進

乙烯裝置的離心壓縮機組聯軸器運用最多的是齒輪聯軸器。多年的生產實踐經驗可知，齒式聯軸器在性能上可以滿足機組設備的運行要求。但是近年來對大型機組需求量逐年增加，隨之而來出現了一系列的問題和缺陷：

（1）必要的潤滑油系統。機組運行時的齒輪咬合需要配備潤滑系統，因而對所使用的潤滑油具有嚴格的規范。

（2）機組運轉過程中容易產生油泥。在生產過程中由于旋轉會產生離心作用，這樣容易導致油泥集中，結果會堵塞油管路，影響機組的運行安全。

（3）薄弱環節的影響。齒輪聯軸器之間有一些較為薄弱的環節，這些環節極易造成事故的發生，尤其是半聯軸節輪轂處進行改造時，經常用膜片聯軸器來代替齒輪聯軸器。

由于膜片聯軸器的拆卸和安裝最常使用液壓的方式，必須配備對應的高、低壓泵和金屬盤以及油管線的安裝工具，這個拆裝過程比較復雜，同時在拆裝過程中需要較高的壓力，采用“O”環來密封液壓油，所以存在一定的風險。

2 離心式壓縮機改進需要考慮的問題

在考慮改造壓縮機時，需要注意壓縮機系統所面臨的以下幾個問題，從而可以做出最優選擇。

1）驅動機的現有能力是否可以滿足增加壓縮機功率后的要求。

2）在壓縮機管口和管線之間的位置安裝是否合適。

3）檢查密封油和潤滑油輔助系統能否滿足新機組的要求。通常來說，僅進行小改動就能滿足要求。

4）檢查氣體管線主要部分的尺寸，檢查在管口的氣體流速能否滿足要求，若不符合要求，加大管線的尺寸即可。

5）確認機房中吊車的功率，因為壓縮機的尺寸比原設備相比有所加大。

6）檢查現有的基礎是否可以支撐新設備的重量。

3 壓縮機的發展簡介

近些年來由于能源消耗大幅度增加，各化工工廠開始制定降低能源消耗的目標，所以對大型機組提出了更嚴格的要求。為了順應發展趨勢，各廠家先后推出了應用先進技術的壓縮機。以三菱生產的MAC為例，自從MAC進入市場后，自身的優良性能和可靠性已經得到消費市場的廣泛認可。日本大量工廠生產乙烯為了節約能源，都使用MAC來代替原來的壓縮機。同時日本國內許多用戶的乙烯裝置也都基本采用MAC。三菱重工在世界范圍內已經銷售了許多臺MAC。我國目前也可以生產小型乙烯裝置的離心式壓縮機，然而在技術生產設計等方面都存在一定的落后。國內一部分生產廠家通過近幾年的學習也積累了一些經驗，但是生產大型乙烯裝置壓縮機還存在以下問題還沒有解決，比如在產品性能設計時的經驗不足，制造過程中生產工藝技術落后，現有的低溫材料不能滿足工藝要求以及蒸汽透平不符合要求等。

4 結束語

為了滿足國家提倡的節能環保要求，各生產廠家都開始研發新裝置來降低運行費用和生產過程中的能源消耗。近年來由于計算機技術的迅速發展，對裝置的研發過程都運用到計算機技術，因此可以有效提高裝置的生產效率。應用較為廣泛的是設計制造和測試一體化，其中最關鍵是流道設計，對新型高效的壓縮機的優化一般都采用長期設計經驗來獲得優化技術方法。

經過研究發現三元流葉輪工藝性能大于二元流葉輪，三元流葉輪不會出現能量系數突降的現象，這在生產運行中具有重要意義，除此之外三元流葉輪的最大效率也大于二元。葉輪這種性能的改進主要是由于近些年來計算機技術的快速發展在該方面的應用，三元流葉輪中速度流場分布更加均勻，所以可以極大減少在生產過程中造成的不必要損失，從而達到基本目標也就是提高壓縮機的工作效率。

[1] 申玉武，王飛.淺析乙烯裝置壓縮機的技術改造及發展[J].中國化工貿易，2012，4（8）：193-193.

Renovation and Development Trend of Compressor Technology in Ethylene Plant

Yin Xin，Ren Yan-xiang

With the development of national economy and the progress of science，both the domestic and foreign countries have given enough attention to the technological transformation of ethylene compressor.Through a certain technological transformation，can reduce energy consumption，doubling the production efficiency and then increase efficiency，reduce the cost of running during the operation，the ultimate goal is to enhance the competitiveness of products in the market.

ethylene plant；compressor；technological transformation

TQ221.211

A

1003–6490（2017）05–0120–01

2017–04–28

殷新（1986—），男，四川成都人，初級工程師，主要從事乙烯裝置精餾工工作。