二氧化碳往复机工艺优化及增效改造

马 飞

(河南龙宇煤化工有限公司， 河南商丘 476600)

作为化工企业重要的生产设备，压缩机对于各项生产顺利开展十分重要，通过合理的工艺改造能够为化工企业带来良好的经济效益。

1 二氧化碳压缩装置

在低温甲醇洗装置运行工况正常时，对来自此装置的低压二氧化碳气体进行压缩升压，当达到一定压力后进行精过滤除油，再将二氧化碳气体加热到一定温度。在低温甲醇洗装置运行异常时，对来自空分装置的低压氮气进行压缩升压，当达到一定压力后进行精过滤除油，再加热到一定的温度后，输送到气化装置，为符合要求的气化装置固体物料输送介质。

2 工艺流程

河南龙宇煤化工有限公司(简称河南龙宇)年产50万t甲醇项目中配套二氧化碳压缩装置，由3台并联的6M40-367/81型往复式压缩机组及其辅机组成。油精过滤装置分为5.2 MPa和8.1 MPa两个压力等级[1]。

自界区来的二氧化碳或氮气(0.010～0.035 MPa、35～40 ℃)首先通过进气电动阀进入一级吸气分离缓冲器，分离可能夹带的液滴后出一级分离缓冲器，再进入一级气缸，被活塞压缩升压到0.12～0.20 MPa(100～130 ℃)，然后依次进入一级排气缓冲器、一级排气冷却器的管程，被壳程的循环冷却水冷却到35～40 ℃后，再进入一级排气分离器，分离冷凝下来的液滴。

出一级排气分离器的气体进入二级气缸被压缩到0.45～0.55 MPa(110～140 ℃)后，进入二级排气缓冲器，然后再进入二级排气冷却器的管程，被壳程循环水冷却降温到35～40 ℃后，进入二级排气分离器，分离所夹带的冷凝液滴。

出二级排气分离器的气体进入三级吸气缓冲器，再进入三级气缸被压缩到1.25～1.65 MPa(110～140 ℃)后，进入三级排气缓冲器，然后再进入三级排气冷却器的管程，被壳程循环水冷却降温到35～40 ℃后，进入三级排气分离器，分离所夹带的冷凝液滴。

出三级排气分离器的气体进入四级吸气缓冲器，再进入四级气缸被压缩到4.5～5.2 MPa(120～150 ℃)后，进入四级排气缓冲器，然后再进入四级排气冷却器的管程，被壳程循环水冷却降温到35～40 ℃后，进入四级排气分离器，分离所夹带的冷凝液滴。

出四级排气分离器的气体，一部分经四级抽气阀送四级总管，然后进入油精过滤装置的第一级过滤器(油雾过滤器)除掉油雾和液滴后，进入第二级过滤器(微油雾过滤器)，除尘并除油后进入第三级过滤器(微油雾过滤器)，除尘和除油后进入蒸汽加热器，气体被壳程的蒸汽加热到75～85 ℃后送气化装置。

其余气体经五级吸气缓冲器进入五级气缸，被压缩至7.2～8.1 MPa(65～85 ℃)后，经五级排气缓冲器进入五级排气冷却器的管程，被壳程的循环冷却水冷却降温到35～40 ℃，进入五级排气分离器，分离所夹带液滴后，经五级抽气阀送总管，进入五级油精过滤装置的第一级过滤器(油雾过滤器)，除掉油雾和液滴后，进入第二级过滤器(微油雾过滤器)，除尘并除油后进入第三级过滤器(微油雾过滤器)，除尘和除油后进入8.1 MPa级蒸汽加热器，气体被壳程的蒸汽加热到125～145 ℃后送气化装置。

各级填料漏气、放空阀的放空气和安全阀启跳后放出的气体被引到安全点放空。

3 实际运行情况

四级排气实际压力为4.7 MPa，达不到5.2 MPa的设计要求，无法满足下游气化装置所需压力，造成四级缸负荷超重、压缩比过大，导致轴承磨损、紧固螺栓松动、十字头滑板磨损、气阀异常、活塞杆磨损和断开等问题[2-3]。

五级排气压力达到8.55 MPa，严重超压(设计压力为8.1 MPa)，造成现场放空量较大、二氧化碳浪费严重，同时为机组的安全稳定运行埋下隐患。

4 改造措施

为更有效缓解四级排气压力、减少五级放空，使其达到预期指标，对五级分离器出口管线进行工艺改造。在其出口增加去四级出口的回路，在回路上加五回四调节阀来提高四级压力，使其达到5.2 MPa，以满足气化需求；同时关小五级放空，减少二氧化碳的排放量。

投用之前管线需吹扫干净、五回四调节阀调试正常；检查完毕后操作人员打开五回四的前后截止阀，根据四、五级排气压力调节五回四的开度，直至四、五级排气压力满足生产需求；待五回四调节阀投用正常后，尽可能关小四级外送阀，防止高串低，实时调整机组负荷，满足气化装置用气量[4]。

5 改造效果

二氧化碳压缩装置五回四改造后，目前机组运行稳定，四级排气压力达到5.2 MPa，五级排气压力达到8.1 MPa，能够满足气化装置用气量。同时，又保证了装置的安全、稳定、高效运行，实现了预期效果。

6 结语

压缩机具有非常广泛的应用，尤其是在化工行业，其对各项生产工作的顺利进行具有十分重要的作用。在化工企业实际生产过程中，要结合具体的生产工艺要求，进行针对性和可行性的技改，最大限度发挥压缩机的工作性能和潜力，为各项生产工作的顺利开展提供可靠保障。