石油化工企业大型压缩机技术的应用与发展

石油化工企业大型压缩机技术的应用与发展

压缩空气作为动力，压缩气体用于制冷和气体分离，压缩气体用于合成及聚合，压缩气体有难关于油的加氢精制，气体输送等等。石油化工压缩机是一种压缩气体提高气体压力或输送气体的机器，在油田化工行业具有广泛的应用范围。在压缩机使用方面，要注重滤清器、缸套、活塞环磨损及损坏情况及装配、空气冷却、润滑压力等方面。

标签：压缩机故障现状趋势改进

压缩机在油田企业的应用非常广泛，有包括传统的氯气压缩机、特殊稀有气体压缩机等，这些压缩机通常对材料、密封、工艺，特别是真实气体的适应性有特殊的要求。辽河油田油气集输企业所采用的化工大型化工压缩机，主要包括工艺空气压缩机、原料气压缩机、氨冷冻压缩机、合成气压缩机等，并得到较为广泛的使用和推广。在压缩机的故障诊断和排除方面，要注重滤清器、缸套、活塞环磨损及损坏情况及装配、空气冷却、润滑压力等方面。大型化工压缩机组的改进，要重点从三维工程设计CAD开发、轴承系统动力特性设计专家系统的开发、智能型计算机控制系统开发三方面入手，从而紧跟当前压缩机制冷剂向HFC转型、能效比更高、变频控制的发展加快的发展趋势。

一、化工压缩机现状及用途

1.现状

目前，我国化工压缩机无论是技术水平、工艺装备和质量管理都有很大提高。我国30余家大中型化工企业所用的各种类型化工压缩机，国内产品都能够占有一席之地。据不完全统计，国内制造（包括合作制造）的大化肥用化工压缩机共有30多台。乙烯工业用压缩机主要包括裂解气压缩机、乙烯压缩机和丙烯压缩机。辽河油田所采用的压缩设备技术水平在当时国内属于较为领先的地位，也在生产中发挥了重要的作用。

2.用途

2.1 压缩气体用于合成及聚合

在化学工业中，气体压缩至高压，例如氮氢合成氨，氢与二氧化碳合成甲醇、二氧化碳与氨合成尿素等。化学工业中，例如高压聚乙烯的压力达1500～3200公斤/平方厘米。

2.2 压缩气体有难关于油的加氢精制

石油化工行业中，常用人工方法把氢加热，加压后与油反应，能使碳氢化合物的重组份裂化成碳氢化合物的轻组分，如重油的轻化，润滑油加氢精制等。

2.3压缩气体用于制冷和气体分离

气体经压缩、冷却、膨胀而液化，用于人工制冷（冷冻冷藏及空气调节等）如氨或氟利昂压缩机。其压缩压力多为8～12公斤/平方厘米，这一类压缩机通常成为“制冷机”或“冰机”。另外在液化的气体若为混合气时，可在分离装置中，将各组份分别地分离出来，得到合格唇读地各种气体。如空气液化分离后能得到的纯氧、纯氮、和纯的氙、氪、氩、氦等稀有气体。

2.4气体输送

用于管道输送气体的压缩机，视管道长短而决定其压力。送远程煤气时，压力可达30公斤/平方厘米。氯气装瓶压力为10～15公斤/平方厘米，二氧化碳装瓶压力为50～60公斤/平方厘米。

二、压缩机及故障判断和排除方法

1.检查空气压缩机滤清器，如果有损坏、缺陷或不干净的空气滤芯，及时更换损坏部件；检查空气压缩机进气管是否有扭结或变形，保证进气管道具有最低要求的内圈直径（建议15.9毫米以上）。

2.检查回油管是否有过多的弯曲、扭结及障碍。建议最小回油管内径为（12毫米）。回油管道必须一直从空气压缩机下降到发动机曲轴箱内。

3.检查并测量空气压缩机缸套、活塞环磨损及损坏情况及装配情况，磨损严重的应予更换。

4.针对空气压缩机的空气冷却部分，要清除在散热片上累积的油污、烟灰或不干净物。发现损坏的零件要更换；检查损坏的散热片，发现损坏的零件要更换。

5.检查水温不能超过93℃。检查储气筒上的气阀，保证它们运行正常。建议车辆装备自动排气阀。并在储气筒前适当地配备使空气干燥的空气干燥装置。

6.车辆在刹车没有使用的情况下，泄露每分钟不能超过6.9千帕压力下降，在使用刹车情况下每分钟20.7千帕。如果泄露过多，检查系统漏气并修理。检查卸荷系统是否工作并修复。

7.测试发动机曲轴箱压力是否过高，更换或修理曲柄轴箱的通风设备。油尺的松动或部分抬起表明曲轴箱的压力有问题。

8.检查发动机润滑压力（空气压缩机进油口处），并与额定压力相比较，如需要更换合格润滑油。

三、大型压缩机技术改进要求及发展趋势

1.三维工程设计开发

采用三维工程设计可以优化设计机组布置，使机组布置美观，且具有自动进行干涉检查的功能，避免设计缺陷。能够自动进行结构分析，提高设计精度和设计效率。CAD的主要开发内容有：建立三维实体造型设计模型，建立三维实体设备图库、数据库等。

2.转子--轴承系统动力系统开发

在设计过程中，当转子--轴承系统动力特性不能满足设计规范的要求，或已经制造出来的机组出现振动过大、运行不稳定等情况时，就必须修改原机组的结构参数、物性参数值。但是影响转子--轴承系统动力特性的结构参数有很多，修改哪一个或几个结构参数最有效，能立竿见影地解决设计和机组稳定运行问题，是建立该专家系统软件的目标。主要研究内容有：各种转子结构、轴承结构参数对转子--轴承系统动力特性的影响、建立智能型专家系统设计计算软件包等。

3.智能型计算机控制系统开发

目前世界上已广泛采用了微机控制的三重冗余、容错控制器、多功能防喘振、性能调节、安全保护综合控制系统，使化工压缩机控制由传统的模拟仪表控制变为多功能的专家控制系统。主要研究内容有：研制大化肥装置用化工压缩机组专用的、具有防喘振、性能调节、安全保护的数字式微机综合控制系统，进一步实现了节能、降低震动与噪音水平、提高生产效率的效果。

参考文献

[1] 钱学军.往复式压缩机变工况运行计算机模拟与试验研究[D] 西南石油学院；2005年.

[2] 孟剑.碳纤维复合材料高压储氢容器力学模型分析与抗疲劳研究[D] 浙江大学；2006年.

[3] 张良.湿蒸汽两相压缩过程工作特性研究[D]大连理工大学.2006年.