乙二醇装置尾气压缩的重要性

田娟娟

（中国石油化工股份有限公司天津分公司烯烃部乙二醇车间，天津 300271）

乙二醇装置尾气压缩的重要性

田娟娟

（中国石油化工股份有限公司天津分公司烯烃部乙二醇车间，天津 300271）

往复式尾气压缩机K-301是乙二醇装置的重要设备，它的作用是将工艺尾气增压后返回氧化反应器进行循环利用。论述了K-301的重要性，针对其对物耗、能耗、环保的影响以及易损件多、检修频繁的设备特点，根据最新的环保标准要求，提出了建议措施。

乙二醇；工艺尾气；往复式压缩机；环保

1 尾气压缩机的基本情况

石油—乙烯—乙二醇路线的乙二醇装置是以乙烯和氧气为原料，在贵金属银为催化剂、甲烷做致稳气体条件下发生氧化反应生产环氧乙烷，环氧乙烷再进一步与水反应生产乙二醇、二乙二醇、三乙二醇等产品。尾气压缩机K-301用于回收残余环氧乙烷吸收塔、二氧化碳气提塔塔顶闪蒸罐、乙烯膜回收系统、分析小屋和循环气压缩机密封泄漏气的工艺尾气，是乙二醇装置的重要设备之一，对整个装置的物耗、能耗和环保达标都具有重要的意义。

2 尾气压缩机对乙二醇装置的重要性

2.1 工艺方面

早期建成的乙二醇装置，其工艺上只设计1台尾气压缩机，K-301停车不会触发装置停车。K-301故障停机或检修时，需要将各工艺尾气直接放空至大气，不但造成环境污染和安全隐患，含有烃类、环氧乙烷的工艺气也对操作人员的健康造成危害。K-301发生故障一般都需要进行解体检修，检修工作量大，维修费用高，而且涉及切出工艺流程、气体置换、停开机等程序，耗时较长。此外，正常生产时，乙烯氧化反应中重要的致稳剂甲烷需要由K-301加压后送至循环气回路，但在K-301停机检修期间由于甲烷无法加入，乙二醇装置将被迫改用氮气做致稳剂。相对于甲烷的致稳效果，氮气致稳时因爆炸极限的限制，装置的投料负荷需要降低，尾气放空量也需要增大，无法进行循环利用，造成大量物料损失，增加了装置的物耗、能耗，使装置的经济效益降低。

2.2 设备方面

乙二醇装置的尾气压缩机K-301一般选型为往复压缩机，其外形尺寸较大、机组本体结构复杂，主要包括气缸、曲柄连杆机构、活塞组件、填料、气阀、机身与基础、管线及附属设备等[1]。往复压缩机本身就易损件较多、结构复杂，而且乙二醇装置尾气压缩机的工况和物流组分复杂，需要处理多达5个系统的工艺尾气，含有微量水并夹杂各类杂质，其中还含有氯离子对不锈钢会产生腐蚀，因此故障率要比离心压缩机高。

常见的故障有吸气阀和排气阀故障、活塞环断裂或磨损、油温过高、气缸异响等。气阀是尾气压缩机K-301最关键和损坏率最高的部件，气阀故障一般为吸气阀或排气阀泄漏，气阀故障后需要及时更换，避免对压缩机造成更严重的危害。活塞环也是易损件，发现活塞环磨损需要及时进行更换，否则将影响往尾气压缩机的使用寿命。填料问题也会导致压缩机不能够正常工作，填料和活塞环之间摩擦生热也会降低压缩机的工作效率，甚至不能正常工作，所以需要保证冷却水的温度和流量在正常的控制范围内，使填料和活塞环摩擦产生的热能够及时排出[2]。据统计，乙二醇行业内K-301的停机检修次数每年一般在3次以上，一些采用廉价备件的装置停机次数更多。

2.3 环保方面

按照2015年7月1日执行的GB31571—2015 《石油化学工业污染物排放标准》要求，K-301故障停机或检修时工艺尾气应接入回收或处理设施。K-301如果发生停机，由于不具备回收处理设施，所以乙二醇装置需要被迫停车，损失巨大。新建的乙二醇装置尾气压缩机的停机信号需设计为触发氧气进料系统联锁，在K-301停机时立即切断装置的氧气、乙烯等原料进料，全装置进行停车操作，所以降低K-301的故障率、提高运行效率是乙二醇装置既满足环保指标又避免停车的重要保证。

3 针对尾气压缩机重要性的对策

1）做好K-301的日常巡回检查和机组运行状态监测。操作人员需确保进出口温度、压力等工艺参数在正常的控制范围内，设备人员需掌握K-301的结构和动力特性，设置及时有效的监测和诊断手段，保证机组的油压、油温、振动、气阀温度等在正常的范围内。

2）采用先进的故障诊断技术，K-301产生异常能够及时确定故障发生的原因并进行预知检修。组建一支响应迅速、技术过硬的检维修队伍，同时对压缩机的易损件质量做到严格控制，采购行业内具有良好使用业绩厂家的产品。

3）增设工艺尾气的环保处理设施。在K-301停机时，对原工艺尾气进行处理以达到环保标准要求，但是此种方案投资比较大，而且对尾气进行处理同样会导致物耗和能耗增加。

4）增设1台K-301备用机。虽然一次性投资较大，但可以避免由K-301故障停机或检修带来的环保和效益问题，特别是对于产能较大的乙二醇装置，每次故障停车或K-301检修导致的损失巨大，对于设有甲烷压缩机的乙二醇装置，增设K-301备机后还可以取消甲烷压缩机的设置。

4 结束语

化工装置长周期运行是经济效益最重要的保证，随着环保要求的不断提高，不但要提高乙二醇装置的设备运行管理水平，更要综合考虑环保和经济效益因素，从根本上升级关键的设备和环保设施。尾气压缩机K-301增设一台备用机对乙二醇装置满足环保要求和安、稳、长、满、优运行具有重要的意义。

[1] 王柏辉，吴健.往复式压缩机的维护与故障分析[J].甘肃科技，2008，24（22）：89-91.

Importance of Residual Gas Compressor in glycol plant

Tian Juan-juan

Residual gas compressor K-301 is an important equipment of glycol plant，it was used to booster the process gas returned to oxidation reactor.This article discusses the importance of k-301，according to its impact on material consumption，energy consumption and environmental protect and vulnerability，frequent maintenance of equipment，according to the latest environmental protection standard，Some measures are proposed.

glycol；residual gas；reciprocating compressor；environment protect

TQ223.162

A

1003–6490（2017）05–0106–01

2017–04–06

田娟娟（1984—），女，天津人，助理工程师，主要从事环氧乙烷/乙二醇装置的设备管理工作。