提高压缩机单机能力的技术措施

(云南云天化国际化工有限公司云峰分公司，云南 宣威 655413)

云峰分公司共有10台压缩机，型号为H224-165/320。2012年全年单机平均生产能力为64.24 t /(台·d)，压缩机单机生产能力距设计生产能力差距较大，我们希望达到65 t/(台·d)，力争65.5 t/(台·d)。下面介绍我们为提高压缩机单机能力所采取的措施。

1 流程简介

造气来半水煤气经煤气鼓风机加压至12～20 kPa，送脱硫塔底部，自下而上与贫液泵送来的栲胶溶液逆流接触，吸收H2S，脱除H2S后的半水煤气，由塔顶经总管到二次加压煤气风机，将压力提到15～20 kPa，送压缩一段入口。压缩二段出来的半水煤气至变换，进行变换反应，出来的变换气去压缩三段。

从压缩四段出来的变换气由变脱吸收塔底进入，变脱有新老系统；脱碳也有新老系统。净化气送至压缩五段入口。

从压缩六段出来的气体进入粗甲合成塔，粗醇塔出来经洗醇后的气体送铜塔。铜塔出口气体至压缩机七段。七段出口气体到合成塔。合成塔有φ800 mm、φ1 000 mm系统。

2 运行情况及存在的问题

2.1 净化工序

脱硫塔阻力大，悬浮硫含量高，引起塔堵。除沫层大量硫膏堵塞。再生槽硫泡沫取出不好，抽入系统堵塞填料。脱硫塔使用时间长，硫泡沫沉积于填料之上。溶液喷淋量太大，反应温度过高，硫颗粒粘度增大，粘附在填料表面，脱硫塔底排管堵塞。

硫膏、焦油及灰尘堵塞管道阀门及硫泡沫槽下料管，硫膏铁锈或杂物堵塞下料管或阀门。

变换系统阻力大。一段保护剂阻力大，油分离器油污太多，饱和热水塔液位过高，饱和塔除沫层堵，饱和热水塔填料层垮。系统阀门不能全开或阀心脱。

2.2 合成工序

机器带病运行。气阀阀片容易断裂。由于压缩机气阀阀片容易断裂，造成开停车次数频繁，运行周期短，增加动力消耗，气体损失较大，系统压力波动，造成工艺生产不稳定。

压缩机属于运转设备，大、小头瓦易磨损，十字头、活塞杆容易疲劳损伤而断裂，在出现明显异常响声或断裂后组织抢修，往往造成生产被动，甚至影响生产。因此压缩机带病运行是影响压缩单机能力的因素之一。

水冷器结垢堵塞。六七段高压水冷器是套管式水冷器，由于内外套管间隙较小，冷却水流通环隙小，流程太长，导致水流量小、流速较慢、回水温度高，造成水冷器内沉淀聚集，结垢堵塞，形成恶性循环。

由于水冷效果差，出口气体温度较高，严重影响压缩机的打气量，同时影响铜液吸收效果，合成塔的反应效果。因此水冷器换热差是影响压缩单机能力的原因之一。

3 优化措施

3.1 净化部分的优化

脱硫塔阻力大的解决措施 加强溢流过滤，阻力过大时停车清塔。清洗除沫层，加强溢流取硫。减少溶液循环量。严格控制溶液温度在工艺指标范围内。

变换系统阻力大的解决措施 停车卸出清理，视情况清洗。调整液位在正常范围。检查阀门，根据情况处理。

硫泡沫槽下料管堵的处理 冲洗或吹通堵塞处，停车清理掏通下料管或阀门。

针对半水煤气除尘效果差，硫化物、焦油及灰尘积聚在一、二段进出口总管及阀门处，造成吸气阻力大的问题，定期清洗电捕焦油器、油分离器丝网，更换焦炭过滤器焦炭，煤气总管增加自溢水封。措施实施后，半水煤气净化效果明显改善，降低了压缩机气体阻力，减少油水、粉尘带入变换炉，降低了变换阻力，提高了变换炉运行周期。

技术改造之后，原冷却后气体温度最高达到90 ℃，现降至35 ℃左右，效果较好。

3.2 合成工段的优化

定期清理一、二段水冷器及管口，更换一二段气阀。

2013年共计更换一、二段水冷器芯子18个，清堵7个。清堵进出口管25次，对一、二段气阀定期更换，共计487个。措施实施后，降低了气体阻力，降低了一、二段气体出口温度，增加压缩机打气量。严格按计划每15 d清洗电捕焦油器一次。

六、七段高压水冷器是套管式水冷器，由于内外套管间隙较小，水流通面环隙小，气体压缩后温度较高，通过换热后，循环水温度较高，容易造成水冷器结垢堵塞，冷却水无法进入，形成恶性循环。把原来水冷器8组一段式按6∶2比例从中间分成两段，各段分别配进回水，形成两个独立的水冷器，这样流程缩短，水流速加快，降低回水温度。为了确保水冷器长周期运行，在六、七段水冷器进水阀后安装导淋。需要返洗时，关闭进水阀，打开导淋，用回水返冲，把管壁吸附沉淀的杂质带出。通过返洗，减少水冷器结垢堵塞，降低气体温度，提高水冷器换热效率，确保六、七段出口气体温度达到工艺要求。

将原来三、四、五、六、七段气阀改造成加厚型阀片，将原来材质为30CrMnSiA，厚度2.5 mm的阀片更改为材质为3Cr13，厚度4 mm的加厚阀片。

大、小头瓦易磨损，十字头、活塞杆容易疲劳损伤而断裂。若出现明显异常响声或断裂后组织抢修，往往造成生产被动，甚至影响生产。小组成员通过不断摸索、探讨，发现易损部件有一定的周期。经研究，决定在每3个月更换压缩机一段气阀时，同时进行一次压缩机曲轴箱和十字头检查。

进行技术改造及预防性计划检修之后，气阀阀片运行周期增长，气体损失减少，打气量提高，单机能力大大提高，电耗也大幅度下降。通过预防性的检查，烧瓦、烧轴和活塞杆、十字头断裂的次数明显下降，避免了因一个部件损坏而造成多个部件的损坏，减少了设备事故的发生，改变了原来被动的局面，既降低了检修费用，又减少了设备抢修次数，而且降低了安全风险。

技改前后的温度变化见表1。

单机能力情况见表2。

表2 单机能力情况

4 结 语

提高单机能力的过程中，降低气体温度，有利于变换、脱碳、铜洗、合成各工段反应及催化剂的保护。也大幅降低操作人员倒车更换气阀劳动强度，减少倒车过程中的放空次数，减少气体的损失，降低噪音、能耗。减少倒车频率，稳定工艺，大大降低了因气阀损坏造成的工艺、设备事故的发生，确保生产安全稳定地运行。

下一步，我们将加强半水煤气的净化，降低气体的尘含量，增加压缩机单台设备的运行周期。通过技术创新降低压缩机一、二段缸出口气体温度，增加压缩机的打气量。减少压缩机高压段气体内漏问题。加强设备管理，确保合成氨系统的长周期稳定运行。