超高壓往復機冷卻油凈化再生研究與應用

李軍良，安永明，盧敬田，張 浩，穆 青

（中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京 102500）

某石化聚乙烯裝置二次壓縮機由新比隆公司生產，兩級壓縮，型號為12PK/6-6，功率16 500kW，轉速214r/min，氣缸排氣溫度95℃左右，最高工作壓力310MPa。一段內部油為RC-220，二段內部油為CL-1400S，機組曲軸箱外部油、冷卻油均為殼牌S2B150。因超高壓往復式壓縮機內部壓力高達270MPa左右，每級填料環非100%密封，填料泄漏氣會逐級減少，生產EVA期間，VA隨填料泄漏氣經過低壓填料及刮油組件時，接觸冷卻油，隨冷卻油回油至T4油箱，導致冷卻油黏度、酸值超標，油樣外觀表現為靜置后分層，黏度升高影響冷卻油流動性，進而影響填料盤、填料冷卻效果，降低使用壽命。

1 超高壓往復機冷卻油凈化再生技術的應用情況

本次研究工作過程中所使用的樹脂吸附過濾器設備具有以下幾個方面特點。

1）可以有效去除溶解狀態下的油泥和膠質物。潤滑油的工作溫度大致保持在60℃上下，在該溫度環境下大部分的油泥和漆膜處于完全溶解狀態并且難以被清除，在長時間的運行工作過程中很容易在高溫環境流速較低，以及存在嚴重摩擦部位形成聚集狀態。從而會逐漸形成漆膜、積碳造成基礎的運行溫度不斷上升，控制系統出現卡頓的問題。

2）高效穩定過濾。樹脂濾芯的使用性能表現優異，同時表面涂層主材料當中，不但包含吸附性耐腐蝕性的樹脂組成部分，同時還可以保證長期穩定的定向吸附極性物質，不會受到潤滑油當中的各項組分問題的影響。

2 超高壓往復機冷卻油凈化再生技術的具體應用策略

根據該裝置超高壓往復機冷卻油凈化再生技術項目，對于油品改善和節油工作目標的設定，北京燕化東方工貿有限公司完成了某石化聚乙烯裝置往復機冷卻油凈化設備的制備（見圖1）。

圖1 完成配置的凈化回收設備

2.1 離線凈化應用分析

通過對比過濾之前和過濾之后的油品樣本，靜置之后的分層情況，發現過濾前的油品存在明顯的污濁情況，分層現象比較明顯，過濾完成之后的油品外觀比較透亮，并且沒有產生分層情況（圖2～圖5）。

圖2 第一次離線過濾前后外觀對比（左側為過濾后）

圖3 第一次離線過濾脫出的雜質靜止后分層

圖4 第一次離線過濾前后外觀對比

圖5 第二次離線過濾前后外觀對比

2.2 離線精華后參數對比

三次離線凈化實驗分析完成之后，對相關數據參數進行對比（表1～表3）。

表1 第一次過濾實驗數據

表2 第二次過濾實驗數據

表3 第三次過濾試驗數據

三次過濾工作完成之后，通過對結果分析可以看出，黏度酸值可以恢復正常狀態，所以含量方面重要程度，通常設備的可靠性懲罰因子為5，所對應的水體含量上限為100×10-6，有效考慮到機組的重要程度相對較高，懲罰因子需要進行提升，假設提高到6，所對應的水體含量上限值可以達到500×10-6，因此水含量越小越可靠，需要有效控制水分含量大小[3]。

2.3 在線凈化應用情況

離線實驗工作完成之后需要將凈化設備直接運送到現場進行安裝和調試，同時凈化設備的入口和現場的儲油罐，底部排放管線之間直接連接出口部分，和罐頂加油管線之間進行連接，同時加設單向閥和閘閥以及溢流管線等，加裝防爆等級滿足要求的CT6級別的電箱，同時引入電源，然后對其進行保溫處理，滿足冬季低溫條件下的使用工作標準（圖6～圖7）。

圖6 液位分層下部為分離出的VA

圖7 現場排放VA

在線凈化第一次取樣分析情況：過濾前后外觀對比，過濾后分層的低聚物濾除，黏度、酸值恢復正常，濾出的低聚物實測黏度為300mm2/s左右[4]（見表4）。

表4 在線凈化前后樣品分析數據

2019年1月開始進行在線凈化試驗，連續運行期間，質檢分析潤滑油各項指標合格，以往黏度、酸值頻繁超標的問題得以解決。

3 結束語

應用樹脂吸附形式的過濾器進行對低聚物等雜質進行濾除，對比過濾前、過濾后冷卻油黏度、酸值、清潔度、水分的變化，同時應用模擬蒸餾對比過濾前后冷卻油中非油物質的變化，試驗結果顯示樹脂吸附形式過濾器符合預期效果，過濾后油品黏度、水分、酸值得到改善，低聚物被有效濾除，過濾后的油品滿足循環使用要求，同時在滿足設備潤滑效果的情況下每月可大幅減少冷卻油消耗。