二氧化碳往復機工藝優化及增效改造

馬 飛

(河南龍宇煤化工有限公司， 河南商丘 476600)

作為化工企業重要的生產設備，壓縮機對于各項生產順利開展十分重要，通過合理的工藝改造能夠為化工企業帶來良好的經濟效益。

1 二氧化碳壓縮裝置

在低溫甲醇洗裝置運行工況正常時，對來自此裝置的低壓二氧化碳氣體進行壓縮升壓，當達到一定壓力后進行精過濾除油，再將二氧化碳氣體加熱到一定溫度。在低溫甲醇洗裝置運行異常時，對來自空分裝置的低壓氮氣進行壓縮升壓，當達到一定壓力后進行精過濾除油，再加熱到一定的溫度后，輸送到氣化裝置，為符合要求的氣化裝置固體物料輸送介質。

2 工藝流程

河南龍宇煤化工有限公司(簡稱河南龍宇)年產50萬t甲醇項目中配套二氧化碳壓縮裝置，由3臺并聯的6M40-367/81型往復式壓縮機組及其輔機組成。油精過濾裝置分為5.2 MPa和8.1 MPa兩個壓力等級[1]。

自界區來的二氧化碳或氮氣(0.010～0.035 MPa、35～40 ℃)首先通過進氣電動閥進入一級吸氣分離緩沖器，分離可能夾帶的液滴后出一級分離緩沖器，再進入一級氣缸，被活塞壓縮升壓到0.12～0.20 MPa(100～130 ℃)，然后依次進入一級排氣緩沖器、一級排氣冷卻器的管程，被殼程的循環冷卻水冷卻到35～40 ℃后，再進入一級排氣分離器，分離冷凝下來的液滴。

出一級排氣分離器的氣體進入二級氣缸被壓縮到0.45～0.55 MPa(110～140 ℃)后，進入二級排氣緩沖器，然后再進入二級排氣冷卻器的管程，被殼程循環水冷卻降溫到35～40 ℃后，進入二級排氣分離器，分離所夾帶的冷凝液滴。

出二級排氣分離器的氣體進入三級吸氣緩沖器，再進入三級氣缸被壓縮到1.25～1.65 MPa(110～140 ℃)后，進入三級排氣緩沖器，然后再進入三級排氣冷卻器的管程，被殼程循環水冷卻降溫到35～40 ℃后，進入三級排氣分離器，分離所夾帶的冷凝液滴。

出三級排氣分離器的氣體進入四級吸氣緩沖器，再進入四級氣缸被壓縮到4.5～5.2 MPa(120～150 ℃)后，進入四級排氣緩沖器，然后再進入四級排氣冷卻器的管程，被殼程循環水冷卻降溫到35～40 ℃后，進入四級排氣分離器，分離所夾帶的冷凝液滴。

出四級排氣分離器的氣體，一部分經四級抽氣閥送四級總管，然后進入油精過濾裝置的第一級過濾器(油霧過濾器)除掉油霧和液滴后，進入第二級過濾器(微油霧過濾器)，除塵并除油后進入第三級過濾器(微油霧過濾器)，除塵和除油后進入蒸汽加熱器，氣體被殼程的蒸汽加熱到75～85 ℃后送氣化裝置。

其余氣體經五級吸氣緩沖器進入五級氣缸，被壓縮至7.2～8.1 MPa(65～85 ℃)后，經五級排氣緩沖器進入五級排氣冷卻器的管程，被殼程的循環冷卻水冷卻降溫到35～40 ℃，進入五級排氣分離器，分離所夾帶液滴后，經五級抽氣閥送總管，進入五級油精過濾裝置的第一級過濾器(油霧過濾器)，除掉油霧和液滴后，進入第二級過濾器(微油霧過濾器)，除塵并除油后進入第三級過濾器(微油霧過濾器)，除塵和除油后進入8.1 MPa級蒸汽加熱器，氣體被殼程的蒸汽加熱到125～145 ℃后送氣化裝置。

各級填料漏氣、放空閥的放空氣和安全閥啟跳后放出的氣體被引到安全點放空。

3 實際運行情況

四級排氣實際壓力為4.7 MPa，達不到5.2 MPa的設計要求，無法滿足下游氣化裝置所需壓力，造成四級缸負荷超重、壓縮比過大，導致軸承磨損、緊固螺栓松動、十字頭滑板磨損、氣閥異常、活塞桿磨損和斷開等問題[2-3]。

五級排氣壓力達到8.55 MPa，嚴重超壓(設計壓力為8.1 MPa)，造成現場放空量較大、二氧化碳浪費嚴重，同時為機組的安全穩定運行埋下隱患。

4 改造措施

為更有效緩解四級排氣壓力、減少五級放空，使其達到預期指標，對五級分離器出口管線進行工藝改造。在其出口增加去四級出口的回路，在回路上加五回四調節閥來提高四級壓力，使其達到5.2 MPa，以滿足氣化需求；同時關小五級放空，減少二氧化碳的排放量。

投用之前管線需吹掃干凈、五回四調節閥調試正常；檢查完畢后操作人員打開五回四的前后截止閥，根據四、五級排氣壓力調節五回四的開度，直至四、五級排氣壓力滿足生產需求；待五回四調節閥投用正常后，盡可能關小四級外送閥，防止高串低，實時調整機組負荷，滿足氣化裝置用氣量[4]。

5 改造效果

二氧化碳壓縮裝置五回四改造后，目前機組運行穩定，四級排氣壓力達到5.2 MPa，五級排氣壓力達到8.1 MPa，能夠滿足氣化裝置用氣量。同時，又保證了裝置的安全、穩定、高效運行，實現了預期效果。

6 結語

壓縮機具有非常廣泛的應用，尤其是在化工行業，其對各項生產工作的順利進行具有十分重要的作用。在化工企業實際生產過程中，要結合具體的生產工藝要求，進行針對性和可行性的技改，最大限度發揮壓縮機的工作性能和潛力，為各項生產工作的順利開展提供可靠保障。