甲醇合成压缩机的优化操作

2009年第30卷第6期氮肥技术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)oMM....50425255404090959a59505oa921摘要简要介绍该公司年产24×10甲醇装置采用的离心式压缩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24×10%甲醇表1压缩机型号说明装置于205年10月一次试车成功。在甲醇生产号说明过程中,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。开车初筒式结构叶轮的名义直径为400mm期,压缩机出现了很多问题经过几年的不断摸六级叶轮索、总结经验和优化工艺指标,工艺操作有了很(2)原动机:电机大的改进,目前,年生产能力已达到了30×10t。型式:增安型但是,在连续化生产中,压缩机难免会出现一些型号:YAKS800-2故障,甚至事故,两者往往是关联的。若碰到故障额定转速:2985r/min不及时排除便会造成重大的事故造成很大的经输出轴功率额定):4300kW济损失。现将我厂甲醇合成压缩机生产中的一些2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,由一缸两30MPa(G),温度为40℃,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CO:2851%,H2:68.37%CO2:250%]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入压缩机的缸体内,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85MPa(G)混合压缩干气密封,原动机采用佳木斯生产的高压增安型得到压力为5MPa(G)、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31气体成分的影响3.1.1问题分析3BCLA06合成甲醇的主要反应:压缩机催化剂CO+2H2CH3OH+Q催化剂C0, +3H, CH,OH+H,0+Q电机+变频器变速器合成甲醇的主要副反应:图1机组布置示意图中国煤化工1o(1)压缩机型号说明(见表1)CNMHGL4HlgUH-+3H,0氮肥技术200930卷催Co+3HH+H2034压缩机轴振动、轴位移、轴承温度、电机轴承催化剂温度、定子温度的影响2C0+2HCHa+CO,341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312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(H2CO2》动轴位移轴承温度、电机轴承温度定子温度等(C0CO2)来调节。新鲜气量65000~7300m}h,氢都要仔细监控,若发现异常,如果不是工艺的问碳比一般控制在5-6比较合理。新鲜气量90000题就要及时联系仪表或电气车间,进行排查和处97000m}h,氢碳比一般控制在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342经验总结3.21问题分析根据多年的操作经验,一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≤05mm,轴承01×106的新鲜气(各组份的体积分数为H2温度应控制在≤105℃,电机轴承温度应控制在6837%,CO:2851%,CO2:250%,CH40.01%80℃,定子温度应控制在≤135℃。实际生产中,要0%)氢碳比(Hy-CO2)(CO+CO2)=205-215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351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HCv7110和防喘振阀门FvC7110的开度,一般看实际生产中,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36润滑油温的影响33系统压力的影响36问题分析331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362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。油温一般应控制在37~42℃。332经验总结37油路系的影响利用系统放空阀P7005和FV7004来保持37.中国煤化工合成系统压力平稳。根据系统工况要及时调节,防CNMHG00AB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)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、冒、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,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。鲍其鼐节约工业用水的新动向一节水、回用与再生上(5)雨水收集利用。在多雨季节,可考虑对雨海化工,2006,1(2):1~4水进行收集利用,在水质要求较低的环节用雨水3伍桂松化学工业冷却节水、凝液回收和污水净化回用措施讨论化学工业门,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P7O0主最好控制在6-13Nm},一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PDCA7202控制在≥300kPa39分离0l5MPa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。39.1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CHOH、 CH,OCH3H2CO、CO2阀门PV323和阀门PV7341(都打手动)来调节。CH4、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030032MPa甲醇被分离出来,未被分离的气体就是压缩机所38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%),381问题分析就会造成液体进入循环气继而带入压缩机里,液干气密封系统分一级密封、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入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25MPa氮气(合成系统停车)二级密39.2经验总结封和后置隔离密封主要用0MPa氮气或25MPa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≥15Nmhh或≤4Nm/h,就会4总结造成压缩机联锁停车。而且要监护好一级干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PDCA7202,如果缩机运行周期变长提高了甲醇系统的长周期、稳PDCA7202≤100kPa就会造成压缩机联锁停车。定益合VLI中国煤化工可观的经济效38.2经验总结生产实际,科学根据经验,如果发现异常,要及时调节指标CNMH理以提高企业防止压缩机停车。放空管线流量FLA7203、FIA7204的经济效益。(收稿日期:2009-06-08)