论文部分内容阅读
摘 要 压缩机是加氢装置的核心设备，装置采用新氢和循环氢二合一压缩机的形式具有可以节省有效占地面积、缩减投资、效率高、操作维护费用经济、降低装置能耗等特点，可以为装置的安全、平稳、长周期运行奠定了良好的基础。文章介绍了新氢/循环氢二合一压缩机在柴油加氢精制装置中的应用。
关键词 加氢；二合一；压缩机
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）13-0106-01
中国石油呼和浩特石化公司500万吨/年炼油扩能改造工程配套建设的140万吨/年柴油加氢精制装置的压缩机采用了新氢和循环氢二合一压缩机的形式，该设备设计寿命≥15年，具有可以节省有效占地面积、缩减投资、效率高、操作维护费用经济、降低装置能耗等特点。
1 设备的基本参数
140万吨/年柴油加氢精制装置二合一压缩机2215-K-101A/B采用单级单列压缩。将新氢和循环氢压缩机联合设置，选用二台往复式压缩机，两台压缩机一开一备，每台为二列二缸，新氢一列一缸一级，循环氢一列一缸一级。二合一压缩机为对称平衡式压缩机，气缸为油润滑水冷式、双作用。压缩机主机由德国诺曼艾索生产，驱动机采用增安型同步电动机。新氢及循环氢共用驱动机、润滑油、冷却水系统及控制系统。本装置的新氢和循环氢二合一压缩机具体参数如下：
型号：1+1 SZL 320；
体积流量： 新氢侧为16500 Nm3/h，循环氢侧为81000 Nm3/h；
进气温度：新氢侧为40℃，循环氢侧为50℃；
排气温度：新氢侧为130℃，循环氢侧为85.89℃；
进气压力：新氢侧为2.4 MPa， 循环氢侧为3.9 MPa；
排气压力：新氢侧为5.9 MPa， 循环氢侧为5.8 MPa；
轴功率：2105 kW；
电机功率：2320 kW；
曲轴转速：333 r/min。
压缩机厂房分为上下两层，上层为压缩机组，下层为配套的润滑油站和除盐水站，有效的节省了占地面积。气路系统相对分开 ，正常操作时可以互不影响 ，但机组联锁停机时 ，新氢和循环氢同时停。
2 设备的开机及使用情况
本装置的循环氢侧入口压力为3.8 MPa（g）～3.9 MPa（g），新氢侧入口压力为2.1 MPa（g）～2.4 MPa（g），压缩机最高出口压力为5.9 MPa（g），这样的压缩比是隔膜压缩机和离心压缩机无法达到的压缩高度。新氢/循环氢二合一压缩机系德国进口，其安全仪表系统（SIS）的自保项目包括油压、出入口压力、排气温度、震动、位移、轴瓦温度、注油压力等40项，其复杂程度远远高于国产压缩机，且随机资料全部为英文。在项目实施过程中，车间抽调专人翻译随机资料，选派技术和操作骨干赴兄弟企业进行学习，并多次专门召开该设备的联锁系统逻辑关系对接会，就逻辑关系中存在的问题进行讨论及现场整改。在现场的三查四定过程中，车间提出关于二合一压缩机的问题共计80余项。为二合一压缩机之后的安全平稳运行打下了坚实的基础。为了保证二合一压缩机的安全、平稳、长周期运行，车间对压缩机的试机工作尤为重视，首先对机体、工艺管道及润滑油系统进行了多次严格的处理，经处理合格后进行了试机，试机分为以下几个系统进行：1）润滑油冲洗及油系统试运转；2）冷却水系统通水试验；3）气缸填料注油系统的试运行；4）辅机设备的气体管道系统吹扫合格。以上工作的完成为压缩机的试机奠定了坚实的基础。以上工作完成后，压缩机组开始进行空负荷试机，解决完空负荷试机存在的问题后进行压缩机组的带负荷试机，带负荷试机流程与装置实际生产的流程完全一致。通过严格的试车过程及对此过程中将二合一压缩机存在的问题进行了及时、有效的处理，为下一步压缩机的安全、平稳、长周期运行奠定了坚实的基础。另外，新氢/循环氢压缩机2215-K-101A配备有HydroCOM无级气量调节系统，通过DCS系统在0%～100%范围内调节压缩机负荷，最大程度的降低压缩机电耗。在冬季防冻防凝的问题上，由于没有压缩机厂房，为了解决防冻问题，车间在二合一压缩机水站除盐水中加入乙二醇，使得其凝点降低至零下二十几摄氏度，并且为填料和气缸冷却水线增设伴热和保温，使得压缩机安全平稳地度过了
冬天。
3 与普通往复压缩机的区别
通过运行情况发现：二合一压缩机与分开机组的对比情况如下。
1）工艺操作方面：正常生产操作情况下均互不影响，但是在事故状态下二合一压缩机必须要同时停运，而分开机组互不影响。
2）备用情况方面：二合一压缩机新氢及循环氢均有100%的备用，分开机组新氢有100%的备用但循环氢没有备用
3）占地方面：二合一压缩机占地面积少于分开机组，约为分开机组占地面积的3/4左右。
4）能耗方面：二合一压缩机能耗低于分开机组，不论是电机还是其他方面能耗均低于分开机组。
5）备件方面：二合一压缩机为一种与分开机组为两种。且二合一机组使用的是有油润滑，而分开机组使用的是无油润滑。据统计：有油润滑的填料环的寿命是无油润滑的2.5倍，且采用有油润滑的设计，可以降低填料的温度，在摩擦面产生油膜，减少磨损，还可以稀释从气缸串过来的工艺介质，防止结焦。
4 主机选用进口的原因
如果装置出现问题发生联锁自保，一般要求系统要停新氢，不停循环氢，以保证反应器床层有气体流动。因而对二合一压缩机的可靠性、稳定性要求很高。而二合一压缩机的易损件多，联锁点相对较多，停机率相对较高，而且还会引起同步停机。停机就会造成循环氢中断，反应器升温，催化剂失效。因而如何提高二合一机组的可靠性，直接影响其实际应用效果。为提高二合一机组的可靠稳定性，保证二合一压缩机的平稳及长周期运行，一般情况下，二合一压缩机的主机选用进口。
5 结束语
通过二合一压缩机半年多的运行情况来看，新氢/循环氢二合一压缩机运行平稳，各项运行参数均达到或优于设计参数，故障率低，为本套加氢精制装置的安全、平稳、长周期运行奠定了良好的基础。
参考文献
[1]史开洪.加氢精制装置技术问答[M].北京：中国石化出版社，2007（03）.
[2]中石化人事部.汽（煤、柴）油加氢装置操作工[M].北京：中国石化出版社，2009（05）.
[3]郑学鹏.往复压缩机可靠性分析[J].石油化工设备技术，2004，25（4）.
关键词 加氢；二合一；压缩机
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）13-0106-01
中国石油呼和浩特石化公司500万吨/年炼油扩能改造工程配套建设的140万吨/年柴油加氢精制装置的压缩机采用了新氢和循环氢二合一压缩机的形式，该设备设计寿命≥15年，具有可以节省有效占地面积、缩减投资、效率高、操作维护费用经济、降低装置能耗等特点。
1 设备的基本参数
140万吨/年柴油加氢精制装置二合一压缩机2215-K-101A/B采用单级单列压缩。将新氢和循环氢压缩机联合设置，选用二台往复式压缩机，两台压缩机一开一备，每台为二列二缸，新氢一列一缸一级，循环氢一列一缸一级。二合一压缩机为对称平衡式压缩机，气缸为油润滑水冷式、双作用。压缩机主机由德国诺曼艾索生产，驱动机采用增安型同步电动机。新氢及循环氢共用驱动机、润滑油、冷却水系统及控制系统。本装置的新氢和循环氢二合一压缩机具体参数如下：
型号：1+1 SZL 320；
体积流量： 新氢侧为16500 Nm3/h，循环氢侧为81000 Nm3/h；
进气温度：新氢侧为40℃，循环氢侧为50℃；
排气温度：新氢侧为130℃，循环氢侧为85.89℃；
进气压力：新氢侧为2.4 MPa， 循环氢侧为3.9 MPa；
排气压力：新氢侧为5.9 MPa， 循环氢侧为5.8 MPa；
轴功率：2105 kW；
电机功率：2320 kW；
曲轴转速：333 r/min。
压缩机厂房分为上下两层，上层为压缩机组，下层为配套的润滑油站和除盐水站，有效的节省了占地面积。气路系统相对分开 ，正常操作时可以互不影响 ，但机组联锁停机时 ，新氢和循环氢同时停。
2 设备的开机及使用情况
本装置的循环氢侧入口压力为3.8 MPa（g）～3.9 MPa（g），新氢侧入口压力为2.1 MPa（g）～2.4 MPa（g），压缩机最高出口压力为5.9 MPa（g），这样的压缩比是隔膜压缩机和离心压缩机无法达到的压缩高度。新氢/循环氢二合一压缩机系德国进口，其安全仪表系统（SIS）的自保项目包括油压、出入口压力、排气温度、震动、位移、轴瓦温度、注油压力等40项，其复杂程度远远高于国产压缩机，且随机资料全部为英文。在项目实施过程中，车间抽调专人翻译随机资料，选派技术和操作骨干赴兄弟企业进行学习，并多次专门召开该设备的联锁系统逻辑关系对接会，就逻辑关系中存在的问题进行讨论及现场整改。在现场的三查四定过程中，车间提出关于二合一压缩机的问题共计80余项。为二合一压缩机之后的安全平稳运行打下了坚实的基础。为了保证二合一压缩机的安全、平稳、长周期运行，车间对压缩机的试机工作尤为重视，首先对机体、工艺管道及润滑油系统进行了多次严格的处理，经处理合格后进行了试机，试机分为以下几个系统进行：1）润滑油冲洗及油系统试运转；2）冷却水系统通水试验；3）气缸填料注油系统的试运行；4）辅机设备的气体管道系统吹扫合格。以上工作的完成为压缩机的试机奠定了坚实的基础。以上工作完成后，压缩机组开始进行空负荷试机，解决完空负荷试机存在的问题后进行压缩机组的带负荷试机，带负荷试机流程与装置实际生产的流程完全一致。通过严格的试车过程及对此过程中将二合一压缩机存在的问题进行了及时、有效的处理，为下一步压缩机的安全、平稳、长周期运行奠定了坚实的基础。另外，新氢/循环氢压缩机2215-K-101A配备有HydroCOM无级气量调节系统，通过DCS系统在0%～100%范围内调节压缩机负荷，最大程度的降低压缩机电耗。在冬季防冻防凝的问题上，由于没有压缩机厂房，为了解决防冻问题，车间在二合一压缩机水站除盐水中加入乙二醇，使得其凝点降低至零下二十几摄氏度，并且为填料和气缸冷却水线增设伴热和保温，使得压缩机安全平稳地度过了
冬天。
3 与普通往复压缩机的区别
通过运行情况发现：二合一压缩机与分开机组的对比情况如下。
1）工艺操作方面：正常生产操作情况下均互不影响，但是在事故状态下二合一压缩机必须要同时停运，而分开机组互不影响。
2）备用情况方面：二合一压缩机新氢及循环氢均有100%的备用，分开机组新氢有100%的备用但循环氢没有备用
3）占地方面：二合一压缩机占地面积少于分开机组，约为分开机组占地面积的3/4左右。
4）能耗方面：二合一压缩机能耗低于分开机组，不论是电机还是其他方面能耗均低于分开机组。
5）备件方面：二合一压缩机为一种与分开机组为两种。且二合一机组使用的是有油润滑，而分开机组使用的是无油润滑。据统计：有油润滑的填料环的寿命是无油润滑的2.5倍，且采用有油润滑的设计，可以降低填料的温度，在摩擦面产生油膜，减少磨损，还可以稀释从气缸串过来的工艺介质，防止结焦。
4 主机选用进口的原因
如果装置出现问题发生联锁自保，一般要求系统要停新氢，不停循环氢，以保证反应器床层有气体流动。因而对二合一压缩机的可靠性、稳定性要求很高。而二合一压缩机的易损件多，联锁点相对较多，停机率相对较高，而且还会引起同步停机。停机就会造成循环氢中断，反应器升温，催化剂失效。因而如何提高二合一机组的可靠性，直接影响其实际应用效果。为提高二合一机组的可靠稳定性，保证二合一压缩机的平稳及长周期运行，一般情况下，二合一压缩机的主机选用进口。
5 结束语
通过二合一压缩机半年多的运行情况来看，新氢/循环氢二合一压缩机运行平稳，各项运行参数均达到或优于设计参数，故障率低，为本套加氢精制装置的安全、平稳、长周期运行奠定了良好的基础。
参考文献
[1]史开洪.加氢精制装置技术问答[M].北京：中国石化出版社，2007（03）.
[2]中石化人事部.汽（煤、柴）油加氢装置操作工[M].北京：中国石化出版社，2009（05）.
[3]郑学鹏.往复压缩机可靠性分析[J].石油化工设备技术，2004，25（4）.