2009年第30卷第6期氮肥技術(shù)13甲醇合成壓縮機的優(yōu)化操作王庚妮徐學(xué)文劉慶國(兗礦國泰化工有限公司山東滕州277527)摘要簡要介紹該公司年產(chǎn)24x 104甲醇裝置采用的離心式壓編機在生產(chǎn)運行中進行優(yōu)化操作的經(jīng)驗。關(guān)鍵詞甲醇離心式壓縮機操作優(yōu)化兗礦國泰化工有限公司年產(chǎn)24x 10t甲醇表1壓縮機型號說明裝置于2005年10月一次試車成功。在甲醇生產(chǎn)符號說明過程中,利用離心式壓縮機進行氣體壓縮,壓縮3壓縮段和循環(huán)段共計3個管口機運行正常與否決定著系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。開車初BCL簡式結(jié)構(gòu)期,壓縮機出現(xiàn)了很多問題,經(jīng)過幾年的不斷摸_6葉輪的名義直徑為400m索、總結(jié)經(jīng)驗和優(yōu)化工藝指標(biāo),工藝操作有了很(2)原動機:電機六級葉輪大的改進，目前，年生產(chǎn)能力已達到了30x 10。型式:增安型但是,在連續(xù)化生產(chǎn)中,壓縮機難免會出現(xiàn)- -些故障,甚至事故,兩者往往是關(guān)聯(lián)的。若碰到故障型號: YAKS800-2額定轉(zhuǎn)速: 2985 r/min不及時排除便會造成重大的事故,造成很大的經(jīng)濟損失?，F(xiàn)將我廠甲醇合成壓縮機生產(chǎn)中的- -些輸出軸功率(額定): 4 300 kw2氣體流程介紹操作經(jīng)驗加以總結(jié),供同行參考。1離心式壓縮機簡介新型氣化爐將水煤漿加壓氣化制取水煤氣,我廠使用的離心式壓縮機是沈陽鼓風(fēng)機廠經(jīng)過變換、脫硫、脫碳,產(chǎn)生的新鮮氣[壓力為生產(chǎn)的。此壓縮機型號是3BCL406型,由一缸兩3.0MPa(G),溫度為40C,氣體中各組份的體積分段六級組成(一段五級,二段一級)。 壓縮機與原數(shù)分別為C0:28.51% ,H2:68.37% C:2.50%], .動機由膜片聯(lián)軸器聯(lián)接,壓縮機、變速機和電機通過新鮮氣管道進人壓縮機的缸體內(nèi),經(jīng)過缸體安裝在同一鋼底座上,整個機組采用聯(lián)合油站供內(nèi)五級葉輪壓縮后,在第六級葉輪入口處與循環(huán)油潤滑,壓縮機的軸端密封采用天津鼎銘公司的氣[溫度為40° ,壓力為4.85MPa(C)混合壓編,干氣密封,原動機采用佳木斯生產(chǎn)的高壓增安型得到壓力為5.2MPa (C)、溫度約為62的原料三相異步電動機。機組布置示意圖見圖1。氣,送往甲醇合成系統(tǒng),制造甲醇。3運行過程中遇到的問題及經(jīng)驗總結(jié)3.1氣體成分的影響3.1.1問題分析l 3BCL406t十壓縮機合成甲醇的主要反應(yīng):催化劑C0+2H2二F CH,OH+Q電機+變頻器.變速器CO+3H2與CH,0H+H2O+Q合成甲醇的主要副反應(yīng): .圍1機組布置示意圉2C0+4H2二CHOCH+H20(1)壓縮機型號說明(見表1)4C0+8H2"號CHOH+3H2O氨肥技術(shù)2009年第30卷催化劑，3.4壓縮機軸振動、軸位移、軸承溫度、電機軸承C0+3H2些CH+H2O溫度定子溫度的影響催化劑2C0+2H2駕CH4+CO23.4.1問題分析合成甲醇的反應(yīng)是可逆的,副反應(yīng)較多。當(dāng)原為了使壓縮機穩(wěn)定運行,對壓縮機的軸振動、料氣中CO、CO2的含量較高時,合成甲醇的反應(yīng)較軸位移、軸承溫度、電機軸承溫度、定子溫度都設(shè)劇烈,壓縮機的負荷較高,易使壓縮機的電流超過定了聯(lián)鎖值,這對壓縮機起到了一定的保護作用。額定電流甚至?xí)斐蓧嚎s機跳車。因此，氣體成但是,如果以上的控制點超聯(lián)鎖,就會造成壓縮機分的調(diào)節(jié)是很重要的。的停車甚至影響前系統(tǒng)的運行，這將造成很大的3.1.2經(jīng)驗總結(jié)經(jīng)濟損失。因此,在日常操作中,對壓縮機的軸振我廠除開、停車外，主要根據(jù)氫碳比(H2-CO2)/動、軸位移、軸承溫度、電機軸承溫度、定子溫度等(C0+C02)來調(diào)節(jié)。新鮮氣量65000~ 73000m?h,氫都要仔細監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)異常，如果不是工藝的問碳比-般控制在5~6比較合理。新鮮氣量90 00~0題,就要及時聯(lián)系儀表或電氣車間,進行排查和處97 00m?/h,氫碳比-般控制在4~5比較合理。理,以保證壓縮機的正常運行。3.2氣量的影響3.4.2經(jīng)驗總結(jié)3.2.1問題分析根據(jù)多年的操作經(jīng)驗，-般壓縮機的軸振動壓縮機主要的工作介質(zhì)是總硫的體積分數(shù)<應(yīng)控制在≤76um,軸位移應(yīng)控制在≤0.5mm,軸承0.1 x10*的新鮮氣(各組份的體積分數(shù)為H2:溫度應(yīng)控制在≤105C,電機軸承溫度應(yīng)控制在≤68.37% , C0:28.51% ,CO2:250% ,CH4:0.01% ;N:80C ,定子溫度應(yīng)控制在≤135C。實際生產(chǎn)中,要0%)、氫碳比(H-CO2)/(C0+CO2) =2.05~2.15 的合密切監(jiān)控好這些指標(biāo),以減少壓縮機停車,避免經(jīng)格精制氣。精制氣是新型氣化爐制取的水煤氣,再濟損失。經(jīng)凈化處理(變換脫硫脫碳)制得的。水煤氣是新3.5 空速的影響型氣化爐將水煤漿加壓氣化制得的。煤的種類不3.5.1問題分析同,煤漿濃度也會不同,煤漿濃度變化就會造成氣新鮮氣量的增加,造成了氣體中的CO、CO2量化爐產(chǎn)生的水煤氣量波動，水煤氣量波動導(dǎo)致系升高,合成反應(yīng)加劇,合成塔的溫度偏高,空速相統(tǒng)波動，壓縮機負荷劇變,工作電流超過額定電應(yīng)的減少,循環(huán)氣量相對減少。如果不及時調(diào)節(jié),流,會造成電機損壞而導(dǎo)致壓縮機停車。循環(huán)段防喘振閥會全開,長時間這樣的波動,會對3.2.2經(jīng)驗 總結(jié)壓縮機造成很大的損害。根據(jù)新鮮氣量的變化，及時調(diào)節(jié)新鮮氣閥門3.5.2經(jīng)驗總結(jié)HCV71 10和防喘振閥門FVC7110的開度，- - .般看實際生產(chǎn)中，操作人員應(yīng)根據(jù)合成塔內(nèi)介質(zhì)前系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié),閥門開度不要開關(guān)過猛,開度為的反應(yīng)情況,及時調(diào)節(jié)循環(huán)氣量,以保證系統(tǒng)平穩(wěn)(0.5~1)個閥位調(diào)節(jié)。控制好前系統(tǒng)的壓力,避免波運行。及壓縮機,作為保證壓縮機正常運行的前提。3.6 潤滑油溫的影響3.3系統(tǒng)壓力的影響3.6.1問題分析 .3.3.1問題分析潤滑油溫主要由循環(huán)水的流量來調(diào)節(jié)。因為新鮮氣量和氣體成分的波動會導(dǎo)致合成系統(tǒng)氣溫的變化,循環(huán)水溫度也隨之變化,不及時調(diào)節(jié)壓力忽高忽低，壓縮機循環(huán)段的氣量就會劇增或的話,油溫就會忽高忽低,會達到壓縮機的低聯(lián)鎖劇減,導(dǎo)致循環(huán)段防喘振閥全開(為了防止壓縮機和高聯(lián)鎖,這樣就會造成壓縮機聯(lián)鎖跳車。喘振),對壓縮機本身會造成無形的損壞,這樣持3.6.2經(jīng)驗總結(jié)續(xù)的次數(shù)越多,壓縮機的壽命就會縮短,會造成很根據(jù)經(jīng)驗,油冷卻器的閥門要以每次1/4圈來大的經(jīng)濟損失。開關(guān),要緩慢調(diào)節(jié)。油溫-般應(yīng)控制在37~42C。3.3.2經(jīng)驗總結(jié)3.7 油路系統(tǒng)的影響利用系統(tǒng)放空閥PV7005和FV7004來保持3.7.1問題分析合成系統(tǒng)壓力平穩(wěn)。根據(jù)系統(tǒng)工況要及時調(diào)節(jié),防油路系統(tǒng)主要是通過油泵P7001AB加壓、過止猛開猛關(guān)。濾、給壓縮機提供潤滑介質(zhì),防止壓(下轉(zhuǎn)第46頁)46氮肥技術(shù)2009年第30卷(2)優(yōu)化生產(chǎn)工藝?？筛鶕?jù)具體的生產(chǎn)裝置情5總結(jié)與展望況,采取相應(yīng)的優(yōu)化措施,降低生產(chǎn)用水的消耗。目前煤化工行業(yè)的節(jié)水措施主要集中在循環(huán)比如把各泵軸的冷卻水改為循環(huán)水，取消直流冷水處理技術(shù)、廢水的回用與再生、工藝裝置的優(yōu)化卻水;采用先進除油技術(shù),降低含油量,降低COD及用其他冷卻介質(zhì)取代淡水冷卻等方面。在過去的含量,減少稀釋用水量等。的幾年中,我國煤化工行業(yè)在工藝設(shè)備、水處理藥(3)使用新技術(shù)、新設(shè)備,依靠科技進步控制劑配方和系統(tǒng)的自動控制方面均取得了相當(dāng)?shù)倪M源頭。采用新技術(shù)新設(shè)備,淘汰老設(shè)備和落后的步,節(jié)水工作取得了可觀的成績,然而,與國際先技術(shù),不僅能夠有效地防止跑、實、滴、漏現(xiàn)象,也進水平相比還存在較大的差距，亟需我們從技術(shù)能從工藝上節(jié)約水量;此外,選用其他冷卻方式如和工程方面創(chuàng)新,采取切實可行的措施,積極推進海水冷卻、空氣冷卻、其他介質(zhì)冷卻等方法取代淡工業(yè)節(jié)水進程。保護和節(jié)約水資源,功在當(dāng)代,利水冷卻,也是工業(yè)節(jié)水的有效途徑。在千秋。(4)污水回用。積極開展污水回用工作,與用水優(yōu)化綜合統(tǒng)籌,遵循“整體優(yōu)化、科學(xué)優(yōu)化、重點優(yōu)參考文獻化、分步實施”原則,按照“水平衡測試-用水優(yōu)化1 李國彬,寧文芳.工業(yè)循環(huán)水高濃縮倍率節(jié)水技術(shù)研究-污水回用”的工作步驟,制定合理的污水回用方及應(yīng)用.黑龍江電力D], 2008 , 30(4):277 ~ 281。案,積極穩(wěn)妥地開展污水回用,提高污水的回用率。2鮑其鼐節(jié)約工業(yè)用水的新動向一節(jié)水、回用與再生上海化工[J),2006,1(2):1~4(5)雨水收集利用。在多雨季節(jié),可考慮對雨3伍桂松.化學(xué)工業(yè)冷卻節(jié)水凝液回收和污水凈化回用水進行收集利用，在水質(zhì)要求較低的環(huán)節(jié)用雨水措施討論.化學(xué)工業(yè)[], 2007 ,25(7):6~ 13。代替工業(yè)用水，以節(jié)約新鮮水用量。(收稿日期:2009-10-22)(上接第14頁)縮機因斷油而損壞。如果P7001主最好控制在6~13Nm2/h,- -級干氣密封與二級平衡油泵跳車，輔油泵沒有自啟的話(一般油壓≤管壓差PDICA7202控制在≥300kPao 3.9 分離0.15MPa時,壓縮機會聯(lián)鎖停車),就會造成油壓力器液位的影響過低而聯(lián)鎖停車。3.9.1 問題分析3.7.2經(jīng)驗 總結(jié)合成甲醇的反應(yīng)是可逆反應(yīng),轉(zhuǎn)化率較低,反應(yīng)實際操作時,要密切注意油壓的變化,及時用生成的氣體中含有CH2OH、CHzOCHJ、H2.CO、CO2、閥門PV7323和閥門PV7341(都打手動)來調(diào)節(jié)。.CH、N2等組分,它們經(jīng)過降溫、分離器分離之后，油壓一般應(yīng)控制在0.30-0.32MPa.甲醇被分離出來,未被分離的氣體就是壓縮機所3.8干氣密封 系統(tǒng)的影響用的循環(huán)氣體。如果分離器的液位較高(≥90%),3.8.1問題分析就會造成液體進人循環(huán)氣繼而帶人壓縮機里,液干氣密封系統(tǒng)分- -級密封、二級密封和后置隔體在離心力的作用下,產(chǎn)生的力會損壞壓縮機的葉離密封,主要防止不潔氣體進人壓縮機和防止油污輪，造成壓縮機損壞。如果分離器的液位較低(≤染氣體。一級密封主要用壓縮機出口氣(合成系統(tǒng)10% ),就會造成高壓串低壓,造成很大的事故。正常運行)和2.5MPa氮氣(合成系統(tǒng)停車)。二級密3.9.2經(jīng)驗 總結(jié)封和后置隔離密封主要用0.5MPa氮氣或2.5MPa根據(jù)經(jīng)驗,及時調(diào)節(jié)閥門LV7003,控制分離氮氣。氮氣壓力很重要,如果氮氣壓力變化較大,就器的液位。此液位最好控制在16%~-20%。會造成放空管線流量≥15 Nm/h或≤4Nm/h,就會4總結(jié)造成壓縮機聯(lián)鎖停車。而且要監(jiān)護好一級千氣密我們把總結(jié)的經(jīng)驗運用到實際生產(chǎn)中,使壓封與二級平衡管壓差PDICA7202， 如果縮機運行周期變長,提高了甲醇系統(tǒng)的長周期、穩(wěn)PDICA7202≤100 kPa就會造成壓縮機聯(lián)鎖停車。定運行,實現(xiàn)了穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn),創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效3.8.2經(jīng)驗總結(jié).益。因此,甲醇企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的生產(chǎn)實際,科學(xué)、根據(jù)經(jīng)驗,如果發(fā)現(xiàn)異常,要及時調(diào)節(jié)指標(biāo)，合理的優(yōu)化工 藝指標(biāo)、強化控制管理,以提高企業(yè)防止壓縮機停車。放空管線流量FIA7203.FIA7204的經(jīng)濟效益。(收稿日期:2009-06 -08)