氢气压缩机组改造运行小结

沐文存，周红燕

（新疆石河子开发区天业化工有限责任公司，新疆 石河子 832000）

氢气压缩机组改造运行小结

沐文存，周红燕

（新疆石河子开发区天业化工有限责任公司，新疆 石河子 832000）

分析了目前现有的氢气压缩机与改造后氢气压缩机的性能对比，降低了设备的故障率，节约了维护成本，提高了设备使用率。

氢气压缩机；改造；小结

在氯化氢生产工艺中，氢气压缩机是盐酸生产原料氢气的核心设备，且由于氢气的物理与化学性质极不稳定，在含量极小的情况下极易发生分解，压力增高，引起氢气爆鸣或闪爆，所以对氢气生产设备要求极高，对氢气压缩机的使用及材质有更高的要求。

1 氢处理生产工艺概述

经由电解工段来的80～85℃的湿氢气自氢气洗涤塔下部进入洗涤塔，与塔上部喷淋下来的冷却水逆流接触洗涤冷却至≤40℃。塔顶出来的氢气进入氢气压缩机加压至0.06～0.12 MPa后。进入冷却器冷却到≤18℃，经氢气水雾分离器除水后，输送到用氢部门。氢气压缩机工艺流程示意图见图1。

2 氢气压缩机工作原理

氢气压缩机的结构型式宜采用活塞式压缩机，且活塞环不允许用类似聚四氟乙烯等非金属材料制造，因为聚四氟乙烯在运行中因摩擦会产生静电，导致氢气发生爆炸[1]。目前该厂使用的氢气压缩机机组主要部件的材质大多为碳钢。因为生产现场的酸物环境，致使对设备材质要求较高，氢气水环压缩机是多级压缩液环泵，装在轴上的叶轮偏心地安装在圆柱形泵体内，并可在其中转动使工作液在泵体内形成转动的液环，液环在叶轮的两个叶片之间脉动。

图1 氢气压缩机工艺流程示意图

3 氢压机工作中存在的问题

3.1 氢压机启动前的准备

启动前对工作液液位进行调节，并检查氢压机气液分离器工作液液位自控阀是否灵敏好用。需要打开气液分离器手动排水阀，并将信号联锁引至DCS系统报警，自动供液阀打开补水。关闭气液分离器手动排水阀，打开气液分离器手动补水阀，直至DCS系统报警，过量的工作液从自动排液阀流出之后，关闭手动补水阀，从而保证生产系统的正常使用。

3.2 氢压机备机准备情况

当一台氢压机不能满足生产时，将另一台机组并网，现场人员将机组进口手阀全开，然后缓慢关小机组回流手阀进行升压，随着机组回流手阀的关小，机组压力慢慢升高，当机组压力大于系统压力时，先稍开机组出口阀（阀位3%～8%）几分钟，把机组内氮气置换掉，待压力平稳后，观察机组压力状况缓慢开大机组出口阀至75%，并注意整个系统的负压状态，同时也可用另一台机组自控回流进行微调，并随时注意保持压力平稳，继续关小回流手阀，当回流手阀关死后，由中控调节机组回流自控阀。

3.3 氢压机压力异常的处理方法

当整个氢气系统出现异常时，需要将整个氢系统回流全开，保证氢气系统大正压。此时现场人员需要迅速关小系统回流前的手动阀，根据现场“U”型压力计的显示，将调整压力至正常，并迅速给正压水封及泵循环水池补水至正常液位。中控人员要将自动改为手动，确认现场手动已起作用时，中控要全开系统回流以迅速使整个系统正常。

3.4 生产中操作问题

目前在氢气生产过程中，为了减轻了操作人员的操作强度，氢气压缩机组的整个系统采用自动化控制，且控制精度与控制方案十分精准，但是设备本身对操作精度和冷却循环水水质要求非常高，机组对整体液位低低报警、低报、高报、高高报等都有设置报警信息及联锁信息。如气水分离器液位不正常，可能是因为液位控制系统故障，纯水水压小，管道阀门泄漏等情况。当氢气压缩机机组声音异常时，可能是因为抽气量不足而产生气蚀、或是因出口压力太高，这些都可以通过开大机组进口阀和回流阀和开大机组出口阀和联系盐酸调节来进行处理。

3.5 部分控制思路改造

该公司操作人员及技术人员在实际生产工作与投用调试过程中，在机组控制过程中，设置了大量联锁条件，如在检修中，或确定需要机组停车时，现场操作极不方便，为此在中控操作画面上增加了“停车”按钮，并且为了防止误操作，加入了“停车”按键的同时，又增加了“停车”二次确认按钮，这是因为在氢气压缩机开车及停车过程中，存在许多受限条件，如压缩机组气液分离器液位必须满足设定值大于200 mm，同时“允许启动”按钮在启动位置上，压缩机组满足启动条件及相关操作条件后，才能被现场开启。使停车及维修方面更加方便快捷、安全可靠。

4 投用后效果分析

氢气生产中，对操作人员定期进行相关操作技能培训，提高设备定期维护保养和润滑意识，提高员工的操作及安全应变能力非常重要，明确氢气压缩机运行、维护及操作过程中的重点事项，做好日常巡检的相关记录；同时安排维修人员定期对氢气压缩机组进行专业检查，如停机后对各部件紧固，安全阀、压力表等附件校准，还要对关键零部件定期拆检、校准与维修，同时对设备相关传感设备数据信号进行测试。各关键控制点实施阶段精细化落实，结合DCS控制确保了设备安全可靠平稳运行，为企业的安全生产奠定了坚实的基础。改造后，经过连续运行时间延长了18个月，改造后的设备运行更加稳定，降低了维修劳动强度，节约了维修成本，为企业的发展带来了可观的经济效益。

5 结语

氢气使用单位更要重视有氢气介质的设备的安全加强安全管理、工艺管理和设备管理，通过对氢气压缩机组改造前后的运行对比分析可知，改造后机组运行平稳，运行效率较高，运行周期长，企业以最佳的方式获得了最大的经济效益，并且更好地满足了企业生产日益发展的需要。

［1］董振京，刘锦琦．乙炔压缩机的设计原则及安全技术，深冷技术．1988（6）：5－6．

Transformation of hydrogen compressor unit

MU Wen-cun,ZHOU Hong-yan

（Xinjiang Shihezi Tianye Chemical Co.,Ltd.,Shihezi 832000,China）

The performance comparison between the existing hydrogen compressor and the modified hydrogen compressor is analyzed,which reduced the failure rate of the equipment,saveed the maintenance cost and improved the utilization rate of the equipment.

hydrogen compressor;transformation;summary

TQ051.21

B

1009－1785(2017)12-0023-02

2017-07-21

山西沃能签乙二醇项目技术许可合同

近日，山西沃能化工科技有限公司综合尾气制30万t/a乙二醇联产LNG项目CTEG技术许可和工程设计合同在北京兴高化学有限公司成功签约。

山西沃能化工科技有限公司是山西立恒钢铁集团股份有限公司的全资子公司。山西沃能化工有限公司综合尾气制30万t/a乙二醇联产LNG项目原料为山西立恒钢铁集团股份有限公司副产的焦炉煤气和转炉煤气，采用高化学和东华科技联合体CTEG技术生产30万t/a乙二醇，联产1.56亿m3/aLNG。东华科技承担该项目的工程设计工作。