氫氣壓縮機組改造運行小結

沐文存，周紅燕

（新疆石河子開發區天業化工有限責任公司，新疆 石河子 832000）

氫氣壓縮機組改造運行小結

沐文存，周紅燕

（新疆石河子開發區天業化工有限責任公司，新疆 石河子 832000）

分析了目前現有的氫氣壓縮機與改造后氫氣壓縮機的性能對比，降低了設備的故障率，節約了維護成本，提高了設備使用率。

氫氣壓縮機；改造；小結

在氯化氫生產工藝中，氫氣壓縮機是鹽酸生產原料氫氣的核心設備，且由于氫氣的物理與化學性質極不穩定，在含量極小的情況下極易發生分解，壓力增高，引起氫氣爆鳴或閃爆，所以對氫氣生產設備要求極高，對氫氣壓縮機的使用及材質有更高的要求。

1 氫處理生產工藝概述

經由電解工段來的80～85℃的濕氫氣自氫氣洗滌塔下部進入洗滌塔，與塔上部噴淋下來的冷卻水逆流接觸洗滌冷卻至≤40℃。塔頂出來的氫氣進入氫氣壓縮機加壓至0.06～0.12 MPa后。進入冷卻器冷卻到≤18℃，經氫氣水霧分離器除水后，輸送到用氫部門。氫氣壓縮機工藝流程示意圖見圖1。

2 氫氣壓縮機工作原理

氫氣壓縮機的結構型式宜采用活塞式壓縮機，且活塞環不允許用類似聚四氟乙烯等非金屬材料制造，因為聚四氟乙烯在運行中因摩擦會產生靜電，導致氫氣發生爆炸[1]。目前該廠使用的氫氣壓縮機機組主要部件的材質大多為碳鋼。因為生產現場的酸物環境，致使對設備材質要求較高，氫氣水環壓縮機是多級壓縮液環泵，裝在軸上的葉輪偏心地安裝在圓柱形泵體內，并可在其中轉動使工作液在泵體內形成轉動的液環，液環在葉輪的兩個葉片之間脈動。

圖1 氫氣壓縮機工藝流程示意圖

3 氫壓機工作中存在的問題

3.1 氫壓機啟動前的準備

啟動前對工作液液位進行調節，并檢查氫壓機氣液分離器工作液液位自控閥是否靈敏好用。需要打開氣液分離器手動排水閥，并將信號聯鎖引至DCS系統報警，自動供液閥打開補水。關閉氣液分離器手動排水閥，打開氣液分離器手動補水閥，直至DCS系統報警，過量的工作液從自動排液閥流出之后，關閉手動補水閥，從而保證生產系統的正常使用。

3.2 氫壓機備機準備情況

當一臺氫壓機不能滿足生產時，將另一臺機組并網，現場人員將機組進口手閥全開，然后緩慢關小機組回流手閥進行升壓，隨著機組回流手閥的關小，機組壓力慢慢升高，當機組壓力大于系統壓力時，先稍開機組出口閥（閥位3%～8%）幾分鐘，把機組內氮氣置換掉，待壓力平穩后，觀察機組壓力狀況緩慢開大機組出口閥至75%，并注意整個系統的負壓狀態，同時也可用另一臺機組自控回流進行微調，并隨時注意保持壓力平穩，繼續關小回流手閥，當回流手閥關死后，由中控調節機組回流自控閥。

3.3 氫壓機壓力異常的處理方法

當整個氫氣系統出現異常時，需要將整個氫系統回流全開，保證氫氣系統大正壓。此時現場人員需要迅速關小系統回流前的手動閥，根據現場“U”型壓力計的顯示，將調整壓力至正常，并迅速給正壓水封及泵循環水池補水至正常液位。中控人員要將自動改為手動，確認現場手動已起作用時，中控要全開系統回流以迅速使整個系統正常。

3.4 生產中操作問題

目前在氫氣生產過程中，為了減輕了操作人員的操作強度，氫氣壓縮機組的整個系統采用自動化控制，且控制精度與控制方案十分精準，但是設備本身對操作精度和冷卻循環水水質要求非常高，機組對整體液位低低報警、低報、高報、高高報等都有設置報警信息及聯鎖信息。如氣水分離器液位不正常，可能是因為液位控制系統故障，純水水壓小，管道閥門泄漏等情況。當氫氣壓縮機機組聲音異常時，可能是因為抽氣量不足而產生氣蝕、或是因出口壓力太高，這些都可以通過開大機組進口閥和回流閥和開大機組出口閥和聯系鹽酸調節來進行處理。

3.5 部分控制思路改造

該公司操作人員及技術人員在實際生產工作與投用調試過程中，在機組控制過程中，設置了大量聯鎖條件，如在檢修中，或確定需要機組停車時，現場操作極不方便，為此在中控操作畫面上增加了“停車”按鈕，并且為了防止誤操作，加入了“停車”按鍵的同時，又增加了“停車”二次確認按鈕，這是因為在氫氣壓縮機開車及停車過程中，存在許多受限條件，如壓縮機組氣液分離器液位必須滿足設定值大于200 mm，同時“允許啟動”按鈕在啟動位置上，壓縮機組滿足啟動條件及相關操作條件后，才能被現場開啟。使停車及維修方面更加方便快捷、安全可靠。

4 投用后效果分析

氫氣生產中，對操作人員定期進行相關操作技能培訓，提高設備定期維護保養和潤滑意識，提高員工的操作及安全應變能力非常重要，明確氫氣壓縮機運行、維護及操作過程中的重點事項，做好日常巡檢的相關記錄；同時安排維修人員定期對氫氣壓縮機組進行專業檢查，如停機后對各部件緊固，安全閥、壓力表等附件校準，還要對關鍵零部件定期拆檢、校準與維修，同時對設備相關傳感設備數據信號進行測試。各關鍵控制點實施階段精細化落實，結合DCS控制確保了設備安全可靠平穩運行，為企業的安全生產奠定了堅實的基礎。改造后，經過連續運行時間延長了18個月，改造后的設備運行更加穩定，降低了維修勞動強度，節約了維修成本，為企業的發展帶來了可觀的經濟效益。

5 結語

氫氣使用單位更要重視有氫氣介質的設備的安全加強安全管理、工藝管理和設備管理，通過對氫氣壓縮機組改造前后的運行對比分析可知，改造后機組運行平穩，運行效率較高，運行周期長，企業以最佳的方式獲得了最大的經濟效益，并且更好地滿足了企業生產日益發展的需要。

［1］董振京，劉錦琦．乙炔壓縮機的設計原則及安全技術，深冷技術．1988（6）：5－6．

Transformation of hydrogen compressor unit

MU Wen-cun,ZHOU Hong-yan

（Xinjiang Shihezi Tianye Chemical Co.,Ltd.,Shihezi 832000,China）

The performance comparison between the existing hydrogen compressor and the modified hydrogen compressor is analyzed,which reduced the failure rate of the equipment,saveed the maintenance cost and improved the utilization rate of the equipment.

hydrogen compressor;transformation;summary

TQ051.21

B

1009－1785(2017)12-0023-02

2017-07-21

山西沃能簽乙二醇項目技術許可合同

近日，山西沃能化工科技有限公司綜合尾氣制30萬t/a乙二醇聯產LNG項目CTEG技術許可和工程設計合同在北京興高化學有限公司成功簽約。

山西沃能化工科技有限公司是山西立恒鋼鐵集團股份有限公司的全資子公司。山西沃能化工有限公司綜合尾氣制30萬t/a乙二醇聯產LNG項目原料為山西立恒鋼鐵集團股份有限公司副產的焦爐煤氣和轉爐煤氣，采用高化學和東華科技聯合體CTEG技術生產30萬t/a乙二醇，聯產1.56億m3/aLNG。東華科技承擔該項目的工程設計工作。