甲醇合成压缩机的优化操作

2009年第30卷第6期氮肥技术13甲醇合成压缩机的优化操作王庚妮徐学文刘庆国(兖矿国泰化工有限公司山东滕州277527)摘要简要介绍该公司年产24x 104甲醇装置采用的离心式压编机在生产运行中进行优化操作的经验。关键词甲醇离心式压缩机操作优化兖矿国泰化工有限公司年产24x 10t甲醇表1压缩机型号说明装置于2005年10月一次试车成功。在甲醇生产符号说明过程中,利用离心式压缩机进行气体压缩,压缩3压缩段和循环段共计3个管口机运行正常与否决定着系统的稳定运行。开车初BCL简式结构期,压缩机出现了很多问题,经过几年的不断摸_6叶轮的名义直径为400m索、总结经验和优化工艺指标,工艺操作有了很(2)原动机:电机六级叶轮大的改进，目前，年生产能力已达到了30x 10。型式:增安型但是,在连续化生产中,压缩机难免会出现- -些故障,甚至事故,两者往往是关联的。若碰到故障型号: YAKS800-2额定转速: 2985 r/min不及时排除便会造成重大的事故,造成很大的经济损失。现将我厂甲醇合成压缩机生产中的- -些输出轴功率(额定): 4 300 kw2气体流程介绍操作经验加以总结,供同行参考。1离心式压缩机简介新型气化炉将水煤浆加压气化制取水煤气,我厂使用的离心式压缩机是沈阳鼓风机厂经过变换、脱硫、脱碳,产生的新鲜气[压力为生产的。此压缩机型号是3BCL406型,由一缸两3.0MPa(G),温度为40C,气体中各组份的体积分段六级组成(一段五级,二段一级)。 压缩机与原数分别为C0:28.51% ,H2:68.37% C:2.50%], .动机由膜片联轴器联接,压缩机、变速机和电机通过新鲜气管道进人压缩机的缸体内,经过缸体安装在同一钢底座上,整个机组采用联合油站供内五级叶轮压缩后,在第六级叶轮入口处与循环油润滑,压缩机的轴端密封采用天津鼎铭公司的气[温度为40° ,压力为4.85MPa(C)混合压编,干气密封,原动机采用佳木斯生产的高压增安型得到压力为5.2MPa (C)、温度约为62的原料三相异步电动机。机组布置示意图见图1。气,送往甲醇合成系统,制造甲醇。3运行过程中遇到的问题及经验总结3.1气体成分的影响3.1.1问题分析l 3BCL406t十压缩机合成甲醇的主要反应:催化剂C0+2H2二F CH,OH+Q电机+变频器.变速器CO+3H2与CH,0H+H2O+Q合成甲醇的主要副反应: .围1机组布置示意圉2C0+4H2二CHOCH+H20(1)压缩机型号说明(见表1)4C0+8H2"号CHOH+3H2O氨肥技术2009年第30卷催化剂，3.4压缩机轴振动、轴位移、轴承温度、电机轴承C0+3H2些CH+H2O温度定子温度的影响催化剂2C0+2H2驾CH4+CO23.4.1问题分析合成甲醇的反应是可逆的,副反应较多。当原为了使压缩机稳定运行,对压缩机的轴振动、料气中CO、CO2的含量较高时,合成甲醇的反应较轴位移、轴承温度、电机轴承温度、定子温度都设剧烈,压缩机的负荷较高,易使压缩机的电流超过定了联锁值,这对压缩机起到了一定的保护作用。额定电流甚至会造成压缩机跳车。因此，气体成但是,如果以上的控制点超联锁,就会造成压缩机分的调节是很重要的。的停车甚至影响前系统的运行，这将造成很大的3.1.2经验总结经济损失。因此,在日常操作中,对压缩机的轴振我厂除开、停车外，主要根据氢碳比(H2-CO2)/动、轴位移、轴承温度、电机轴承温度、定子温度等(C0+C02)来调节。新鲜气量65000~ 73000m?h,氢都要仔细监控，若发现异常，如果不是工艺的问碳比-般控制在5~6比较合理。新鲜气量90 00~0题,就要及时联系仪表或电气车间,进行排查和处97 00m?/h,氢碳比-般控制在4~5比较合理。理,以保证压缩机的正常运行。3.2气量的影响3.4.2经验总结3.2.1问题分析根据多年的操作经验，-般压缩机的轴振动压缩机主要的工作介质是总硫的体积分数<应控制在≤76um,轴位移应控制在≤0.5mm,轴承0.1 x10*的新鲜气(各组份的体积分数为H2:温度应控制在≤105C,电机轴承温度应控制在≤68.37% , C0:28.51% ,CO2:250% ,CH4:0.01% ;N:80C ,定子温度应控制在≤135C。实际生产中,要0%)、氢碳比(H-CO2)/(C0+CO2) =2.05~2.15 的合密切监控好这些指标,以减少压缩机停车,避免经格精制气。精制气是新型气化炉制取的水煤气,再济损失。经净化处理(变换脱硫脱碳)制得的。水煤气是新3.5 空速的影响型气化炉将水煤浆加压气化制得的。煤的种类不3.5.1问题分析同,煤浆浓度也会不同,煤浆浓度变化就会造成气新鲜气量的增加,造成了气体中的CO、CO2量化炉产生的水煤气量波动，水煤气量波动导致系升高,合成反应加剧,合成塔的温度偏高,空速相统波动，压缩机负荷剧变,工作电流超过额定电应的减少,循环气量相对减少。如果不及时调节,流,会造成电机损坏而导致压缩机停车。循环段防喘振阀会全开,长时间这样的波动,会对3.2.2经验 总结压缩机造成很大的损害。根据新鲜气量的变化，及时调节新鲜气阀门3.5.2经验总结HCV71 10和防喘振阀门FVC7110的开度，- - .般看实际生产中，操作人员应根据合成塔内介质前系统压力调节,阀门开度不要开关过猛,开度为的反应情况,及时调节循环气量,以保证系统平稳(0.5~1)个阀位调节。控制好前系统的压力,避免波运行。及压缩机,作为保证压缩机正常运行的前提。3.6 润滑油温的影响3.3系统压力的影响3.6.1问题分析 .3.3.1问题分析润滑油温主要由循环水的流量来调节。因为新鲜气量和气体成分的波动会导致合成系统气温的变化,循环水温度也随之变化,不及时调节压力忽高忽低，压缩机循环段的气量就会剧增或的话,油温就会忽高忽低,会达到压缩机的低联锁剧减,导致循环段防喘振阀全开(为了防止压缩机和高联锁,这样就会造成压缩机联锁跳车。喘振),对压缩机本身会造成无形的损坏,这样持3.6.2经验总结续的次数越多,压缩机的寿命就会缩短,会造成很根据经验,油冷却器的阀门要以每次1/4圈来大的经济损失。开关,要缓慢调节。油温-般应控制在37~42C。3.3.2经验总结3.7 油路系统的影响利用系统放空阀PV7005和FV7004来保持3.7.1问题分析合成系统压力平稳。根据系统工况要及时调节,防油路系统主要是通过油泵P7001AB加压、过止猛开猛关。滤、给压缩机提供润滑介质,防止压(下转第46页)46氮肥技术2009年第30卷(2)优化生产工艺。可根据具体的生产装置情5总结与展望况,采取相应的优化措施,降低生产用水的消耗。目前煤化工行业的节水措施主要集中在循环比如把各泵轴的冷却水改为循环水，取消直流冷水处理技术、废水的回用与再生、工艺装置的优化却水;采用先进除油技术,降低含油量,降低COD及用其他冷却介质取代淡水冷却等方面。在过去的含量,减少稀释用水量等。的几年中,我国煤化工行业在工艺设备、水处理药(3)使用新技术、新设备,依靠科技进步控制剂配方和系统的自动控制方面均取得了相当的进源头。采用新技术新设备,淘汰老设备和落后的步,节水工作取得了可观的成绩,然而,与国际先技术,不仅能够有效地防止跑、實、滴、漏现象,也进水平相比还存在较大的差距，亟需我们从技术能从工艺上节约水量;此外,选用其他冷却方式如和工程方面创新,采取切实可行的措施,积极推进海水冷却、空气冷却、其他介质冷却等方法取代淡工业节水进程。保护和节约水资源,功在当代,利水冷却,也是工业节水的有效途径。在千秋。(4)污水回用。积极开展污水回用工作,与用水优化综合统筹,遵循“整体优化、科学优化、重点优参考文献化、分步实施”原则,按照“水平衡测试-用水优化1 李国彬,宁文芳.工业循环水高浓缩倍率节水技术研究-污水回用”的工作步骤,制定合理的污水回用方及应用.黑龙江电力D], 2008 , 30(4):277 ~ 281。案,积极稳妥地开展污水回用,提高污水的回用率。2鲍其鼐节约工业用水的新动向一节水、回用与再生上海化工[J),2006,1(2):1~4(5)雨水收集利用。在多雨季节,可考虑对雨3伍桂松.化学工业冷却节水凝液回收和污水净化回用水进行收集利用，在水质要求较低的环节用雨水措施讨论.化学工业[], 2007 ,25(7):6~ 13。代替工业用水，以节约新鲜水用量。(收稿日期:2009-10-22)(上接第14页)缩机因断油而损坏。如果P7001主最好控制在6~13Nm2/h,- -级干气密封与二级平衡油泵跳车，辅油泵没有自启的话(一般油压≤管压差PDICA7202控制在≥300kPao 3.9 分离0.15MPa时,压缩机会联锁停车),就会造成油压力器液位的影响过低而联锁停车。3.9.1 问题分析3.7.2经验 总结合成甲醇的反应是可逆反应,转化率较低,反应实际操作时,要密切注意油压的变化,及时用生成的气体中含有CH2OH、CHzOCHJ、H2.CO、CO2、阀门PV7323和阀门PV7341(都打手动)来调节。.CH、N2等组分,它们经过降温、分离器分离之后，油压一般应控制在0.30-0.32MPa.甲醇被分离出来,未被分离的气体就是压缩机所3.8干气密封 系统的影响用的循环气体。如果分离器的液位较高(≥90%),3.8.1问题分析就会造成液体进人循环气继而带人压缩机里,液干气密封系统分- -级密封、二级密封和后置隔体在离心力的作用下,产生的力会损坏压缩机的叶离密封,主要防止不洁气体进人压缩机和防止油污轮，造成压缩机损坏。如果分离器的液位较低(≤染气体。一级密封主要用压缩机出口气(合成系统10% ),就会造成高压串低压,造成很大的事故。正常运行)和2.5MPa氮气(合成系统停车)。二级密3.9.2经验 总结封和后置隔离密封主要用0.5MPa氮气或2.5MPa根据经验,及时调节阀门LV7003,控制分离氮气。氮气压力很重要,如果氮气压力变化较大,就器的液位。此液位最好控制在16%~-20%。会造成放空管线流量≥15 Nm/h或≤4Nm/h,就会4总结造成压缩机联锁停车。而且要监护好一级千气密我们把总结的经验运用到实际生产中,使压封与二级平衡管压差PDICA7202， 如果缩机运行周期变长,提高了甲醇系统的长周期、稳PDICA7202≤100 kPa就会造成压缩机联锁停车。定运行,实现了稳产、高产,创造了可观的经济效3.8.2经验总结.益。因此,甲醇企业应根据自身的生产实际,科学、根据经验,如果发现异常,要及时调节指标，合理的优化工 艺指标、强化控制管理,以提高企业防止压缩机停车。放空管线流量FIA7203.FIA7204的经济效益。(收稿日期:2009-06 -08)