对化工压缩机发展及其应用的浅析

1.吕广收 2.崔 静

1.北京石大东方工程设计有限公司 2.中国石油工程建设有限责任公司西南分公司

对化工压缩机发展及其应用的浅析

1.吕广收 2.崔 静

1.北京石大东方工程设计有限公司 2.中国石油工程建设有限责任公司西南分公司

从70年代末到80年代末，我国离心压缩机无论是技术水平、工艺装备和质量管理都有很大提高。到1987年四川化工总厂建设20万吨/年合成氨国产化项目时，国内制造厂承担了全部主要压缩机的制造任务。目前，我国30余家大中型化肥厂所用的各种类型离心压缩机，国内都制造过。据不完全统计，国内制造(包括合作制造)的大化肥用离心压缩机共有30多台。基于此，本文将着重分析探讨化工压缩机发展及其应用，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

化工；压缩机；应用；发展

1、化工压缩机的应用

1.1 在煤化工生产工艺的应用。当前现代化煤化工工艺生产中应用的压缩机一般以离心式压缩机为主，离心式压缩机转子具有系统稳定性，通过有效整合可以提升压缩机低振动和平稳运行的性能，是现代化煤化工工艺和智能化煤化工生产最为主要的气体压缩设备。离心式压缩机基于叶轮二次流动控制技术与叶轮/回流器耦合设计技术的高效小流量基本级技术，大大提升了压缩机的功能和效能，优化了煤化工工艺的基础性环节，让煤化工装置用相关压缩效率提高了4%以上。同时离心式压缩机还具有耐高温、耐腐蚀、低泄漏量等一系列优势，满足了煤化工工艺生产条件中高温、腐蚀的需要，通过离心式压缩机的使用，不但可以优化煤化工工艺的基础性结构，也在煤化工工艺的成本上获得了降低40%的佳绩。高强度、高抗应力腐蚀叶轮材料及强约束条件下闭式窄流道三元叶轮等特殊结构使离心式压缩机的功能和运行得到强化与保障，满足了煤化工工艺生产中叶轮材料在硫化氢腐蚀环境下强度要求和使用寿命要求。在离心式压缩机的结构中有耐高温、耐固体颗粒冲刷的镍基合金材料，同时主要压缩核心部位表面应用了渗硼技术，实现了大型煤化工装置用离心压缩机组整体技术方案优化和设计制造，提高了煤化工工艺的效率，进而提高了煤化工产业的产出和效能。

1.2 在石油化工中的应用。1)离心式压缩机的设备、交接大型离心式压缩机组，涉及的专业多，相对复杂，一般采用分批次交付。交验货时极易产生由装箱单不规范以及内容不清给工作人员带来困难。与进口机组相比，国产机组在运输及交接过程中缺少规范化，比如，接口处与法兰配对的盲板与接口处的法兰等级不匹配，甚至无盲板保护。2)离心式压缩机的资料交接。压缩机厂家提供的图纸和资料，应包含足够的信息，可以确保买方可以正确地安装、操作和维护买方订单中所包括的设备。资料一般包括离心式压缩机的使用手册、出厂检验报告、备品清单以及其它说明等。3)离心式压缩机的安装。由于大型离心式压缩机涉及到工艺、机械、电气、仪表、控制等专业相交叉，相对较为复杂，以至于出现安装程序、安装方案不规范，严重依赖于安装公司等问题，需要用方合理划分供应商供应范围和安装责任范围，根据相关国家或企业标准，结合双方签订的技术要求，制定安装交付验收方案，对设备供应商和安装公司进行监督。

2、化工压缩机发展

2.1 大型离心压缩机组属技术密集型、高难度产品，必须拥有先进的专业设计制造技术。由于化工和石油化工装置不断向大型化发展，用户对压缩机组的能耗、可靠性、配套水平等技术指标的要求也越来越高。

2.2 在二氧化碳压缩机方面，过去出现了一些压缩机性能与工艺条件不匹配的事故。现在西安交大、沈阳鼓风机厂都有自己的二氧化碳闭式试验台，问题已得到解决。因此，对大型化肥和石油化工压缩机的改进已基本上集中在压缩机性能本身的改进上。目前，世界上先进的压缩机制造厂家都在致力于这方面的研究。如在压缩机的气动性能设计上使用的程序，能够适用于几百个大气压，在近临界区域条件下适用于几十种复杂气体，大大提高了计算精度；在转子稳定性研究上，已经研制出超二阶、三阶的高柔性转子，并已成功使用；还在部件成套技术上有了很大发展，如在密封、轴承、调节系统、辅机配套水平等方面。因此，如何跟踪世界上先进的压缩机设计制造技术是当务之急。

2.3 压缩机自动化控制。基于PLC燃气压缩机控制系统，使天然气的回收处理变得更加方便快捷。由于自动化程度的提升，使压缩机的工作效率更高。燃气压缩机在工作过程中，需要保持高转速运转，压缩机组较为复杂，对于控制条件有着更高的要求。通过PLC技术的有效应用，以满足机组启动条件以及相关工艺要求，发挥其重要的调控作用，实现自动化的控制。在自动控制方式时，系统的滑油温度和控制柜内舱室的温度，都实现了自动加热，当低于设定的温度下限值时，加热器将自动启动，当将介质的温度加热到温度设定上限值时，加热器将自动关闭停止加热，将介质保持在设定的温度范围内。

2.4 化工压缩机的节能发展。1)若想使化工压缩机在工作过程中更加高效节能，首先必须要根据化工生产的实际情况和需要合理选择设备型号。设备型号无论对投资、使用、运行效率还是对管理及维护等都有着非常重要的影响，是节约能耗的有力筹码。所以，在选择化工压缩机的型号之前，应当先全面分析设备的造价、工艺流程、运行方法和成本、安装地点、管理维护等因素，然后再按照最佳比例来进行选择。2)在实际化工生产中经常会出现变工的情况，而如果在此期间对化工压缩机的调节方法不当，那么将会带来巨大的能量损耗。例如有的工作人员在大型活塞式压缩机的调节中盲目地采用了放空部分气流或者旁路回流的方式，使得调节的能量损耗随着气量调节幅度的增大和增加，这样当回流量越大时，调节能量的损耗也会越大。3)大型化工企业在生产过程中往往存在大量的载能流体的能量损耗，而为了避免这方面的消耗，可以采用废蒸汽来驱动压缩机，这样就能大大减少能量损失，提高能源利用率。

总而言之，化工业是国民经济的支柱产业之一，更是国家的重点发展产业，而化工压缩机在其工作中的应用对整体企业的更好更快发展有着重要的现实意义，这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。

[1]宋丽华.浅谈石油化工压缩机的发展及其应用——往复式压缩机的故障诊断及关键部件失效行为分析[J].中国新通信，2014，06：60-61+68.

[2]苏淑彦.生物化工的发展及其应用分析[J].化工管理，2014，11：51.