侯簫飛(天津渤化石化有限公司,天津300455)
BOG壓縮機在低溫丙烯罐區的應用及故障處理
侯簫飛(天津渤化石化有限公司,天津300455)
蒸發氣(Boil Off Gas,縮寫為BOG)的處理是丙烯低溫罐區必須考慮到關鍵問題之一,關系著低溫罐區的能耗,安全和平穩運行。本文介紹了BOG壓縮機在丙烷脫氫裝置丙烯低溫罐區的應用,并結合實際,分析了機組出口溫度高聯鎖的原因,并進行檢修,解決了運行中的問題。
BOG;丙烯;高溫聯鎖;活塞裙
BOG壓縮機是BOG處理的核心設備,其在PDH裝置的作用是處理低溫罐區過量的丙烯蒸發氣,維持丙烯儲罐的壓力穩定。其運行狀況直接決定了低溫罐區的運行質量,若無法有效運行,則會導致低溫儲罐壓力過高,泄放至火炬,造成環境破壞和經濟損失。在實際運行中,壓縮機出現了出口溫度高聯鎖的現象,結合機組原理,分析原因,對其進行了檢修,解決了出口溫度高的現象。
BOG壓縮機共四臺,能力為3160kg/h,出口壓力為最高為1.7MPaG,電機驅動,功率為230KW。負荷采用了卸荷閥控制的方式,可實現50%到100%的切換。采用迷宮密封,活塞和氣缸為非接觸式。當低溫罐壓力升到15KPaG時會自動啟動壓縮機,壓力降至5KPaG時壓縮機會自動停止。
出口連接空冷器,把高溫,高壓的丙烯氣經空冷器冷凝后回收到中間罐,再輸送至低溫儲罐,進行循環。
BOG壓縮機運行時設置有一級入口壓力低低聯鎖,設定值為1KPaG;一級出口溫度高高聯鎖,設定值為55℃;二級出口溫度高高聯鎖,設定值為145℃。
在運行時出現了一級出口溫度為50℃,二級出口溫度高聯鎖的現象。再次啟機,仍然由于二級出口溫度高聯鎖。
結合機組原理和運行現象,分析了以下三個原因:(1)機組內串入惰性氣體,空冷器處無法冷凝,導致機組出口壓力高,相應溫度也上升。(2)機組內部進出口閥片或彈簧有損壞,導致密封不嚴,有漏氣重復壓縮現象,導致出口溫度高(3)活塞套磨損嚴重,超過標準值,導致密封不良,氣體溫度高。
針對以上分析的三個原因進行了檢查。(1)取樣分析機組中介質組分,丙烯含量99%,未見氮氣等惰性氣體,符合要求。(2)拆解機組進排氣閥門檢查,未發現閥片或彈簧有破損斷裂現象,排除了第二項原因。(3)拆氣缸頂蓋,測量活塞缸間隙,并和標準值對比,見下表一:

表一氣缸測量值和標準值對比(mm)
可見,一級活塞缸間隙最大為0.60mm,在標準值0.653mm之內還可以接受。二級活塞缸間隙最大為0.80mm,超出標準值0.422mm較多,需進行檢修更換。
拆檢機組,發現二級活塞裙磨損嚴重,如圖1所示。
更換二級活塞裙,更換刮油環,填料環,組裝并測量各間隙。試車,出口壓力為1.25 MPaG,溫度為122℃。機組運行正常。
本裝置選用的活塞立式BOG壓縮機是丙烯低溫罐區工藝處理的重要組成部分,把握好BOG壓縮機的運行特點及運行維護等各個關鍵環節,才能保證BOG壓縮機的穩定運行。
[1] 李超.化工機械與設備概論.北京:中國石化出版社,2010.10
[2] 時彧.機械故障診斷技術與應用.北京:國防工業出版社,2014.4

圖一活塞裙磨損嚴重