浅谈石油化工用压缩机技术与应用前景

浅谈石油化工用压缩机技术与应用前景2012/3/2114:28:00来源:转载阅读数：605课程相关推荐：《经济型酒店的管理现状与发展趋势》培训讲师：杨建新跳出思维模式，花大价钱不断培训员工，提高管理与服务素质……详细查看《商业银行战略管理》培训讲师：廖晓国内外标杆企业及其成功的表现在哪里？哪些地方可以借鉴？……详细查看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。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。1.化工压缩机现状及用途A.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。B.用途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。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。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。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。2.压缩机及故障判断和排除方法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)。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。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。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。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。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。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。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。3.大型压缩机技术改进要求及发展趋势三维工程设计开发。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。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。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[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[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压缩机在石化领域发展应用综述〈一〉作者：高健张军文章来源：《压缩机》点击次数：2190时间：2010-1-2616:01:01石油化工行业是国民经济的重要基础和支柱产业，在宏观经济的发展中占有举足轻重的地位，而压缩机对于石油化工领域的发展起到了关键性的推动作用。本文针对石油化工工业的发展进行了论述，根据石油化工行业的发展需求情况对压缩机在该领域的现状与发展趋势进行了介绍。前言气体压缩机是对气体进行压缩，产生气体压缩能的设备。对气体进行压缩的目的是输送气体或者为化学反应创造必要的条件。气体压缩机是石化装置的关键设备，大部分石化装置都有气体压缩机，因此，气体压缩机作为石化技术装备的“心脏”，对石油化工工业的发展起着十分重要的作用。石油化工工业发展现状石油化工是近代发达国家的重要基干工业，是以石油和天然气出发点，生产出一系列中间体、塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、溶剂、涂料、农药、染料、医药等与国计民生密切相关的重要产品。80年代，在工业发达国家中，化学工业的产值，一般占国民生产总值6％～7％，占工业总产值7％～10％。而石油化工产品销售额约占全部化工产品的45％，其比例是很大的。近几年，国民经济增长形势发生了很大变化，石油化工工业对国民经济的影响也越来越大。中国石油化工起始于50年代，70年代以后发展较快，建立了一系列大型石油化工厂及一批大型氮肥厂等，乙烯及三大合成材料有了较大增长。中国石油化工行业占工业经济总量的20%，因而对国民经济非常重要。为了保证国民经济持续稳定发展，预计2010年我国将新增9000多万吨原油加工能力，预计2010年我国乙烯产能将达到18Mt／a。炼油工业经过60年的发展，中国已经成为世界上仅次于美国的第二大炼油国，有15个千万吨级的炼油厂。我国炼油年加工能力从建国初期的十几万吨发展到现在的4亿多吨，炼油技术从一片空白，发展成了全部成套炼油装置技术都实现国产化。改革开放以后，中国炼油工业依靠自主创新技术不断发展壮大，经历了炼油石化企业改组改造的调整发展过程，调整了炼化工业布局，改变了过去布局分散、规模较小、集中度较低的状况，推进了炼化一体化，实现了规模化、基地化、集群化发展，在长三角和珠三角、环渤海地区形成了三个大型区域性炼化企业集群。一批现代化的大型炼厂经过科学布局也在建设之中。中国石化炼油业务得到长足发展。1988年，加工规模400万吨/年以上的大型炼油厂只有9个，到2008年底，一次加工能力在500万吨/年以上的企业共有18家，旗下拥有镇海炼化、茂名石化、广州石化、海南炼化、高桥石化、上海石化、金陵石化、扬子石化、齐鲁石化、燕山石化、青岛炼化等11个千万吨级炼油基地，炼厂平均规模达到532万吨/年。乙烯工业我国现有16家乙烯生产企业，18套装置。2004年生产乙烯627万吨，居世界第3位；五大类合成树脂1530万吨，居世界第5位；六种合成橡胶129万吨，居世界第4位；五种合成纤维1043万吨，居世界首位。近年来，我国乙烯工业技术装备水平显著提高，成功开发出大型乙烯裂解炉、聚丙烯、丙烯腈、重质原料催化热裂解、SBS弹性体等成套技术，部分专用设备实现了国产化。“三剂”基本立足国内，达到或接近世界先进水平。我国现有的乙烯装置多为成套进口，因进口设备价格高，因此我国乙烯生产成本较高。国际乙烯市场价格较低，因此国际市场的乙烯对我国市场构成较大威胁。我国的乙烯企业不得不采取各种措施降低生产成本，其中包括在乙烯工程改造中尽量提高设备的国产化率，这为压缩机行业提供了很好的市场机遇。化肥工业目前，我国是世界上最大的化肥生产国，共有化肥生产企业共1000多家，其中氮肥生产企业近600家，磷肥400家左右，钾肥47家。但产能分布极其不集中，中小化肥生产企业远多于大型化肥企业。虽然近年建成投产了不少大化肥企业，小化肥企业也在积极的关停合并，但小化肥企业仍占到总企业数的70%以上，产量仍占一半左右。从产品结构来看，我国化肥生产以氮肥为主，所占比例远高于国际平均水平，而钾肥生产比例则远低于国际水平。就目前形势而言，化肥行业的主要任务是提高产品在市场的综合竞争能力，减少化肥的进口量。为此急需采用国产化的关键设备新建一些大型化肥装置。同时，由于国内生产企业众多，因此对关键设备需求量较大，尤其是对压缩机的需求，在逐年递增当中。石化压缩机发展与应用石化压缩机的应用压缩机是石化工业生产中的重要关键设备，一般常用的有离心式压缩机、往复式压缩机、螺杆式压缩机等。大多数压缩机输送介质为石油混合气体、天然气、氮气、氢气、氧气、氯气、甲烷、乙烯、丙烯、氨气、二氧化氮等。石化生产装置大多数在高温、高压、易燃、易爆、腐蚀、有毒、长周期条件下连续生产。因此石化生产用压缩机组必须做到整体性能好，效率高，结构紧凑，占地面积小，运转平稳可靠，无故障运转时间达到20000h以上，而且可以满足各种工况的需要。1、炼油工业用压缩机炼油生产常用的气体压缩机主要有催化裂化装置的轴流压缩机、富气压缩机；催化重整装置的预加氢循环压缩机、重整氢增压机、循环氢压缩机；加氢精制和加氢裂化装置的离心式循环氢压缩机和往复式新氢压缩机；焦化装置中的焦化气压缩机等。2、乙烯工业用压缩机乙烯成套生产装置中的压缩机数量最多，如乙烯裂解装置的裂解气压缩机、丙烯压缩机、乙烯压缩机；丁二烯抽提装置中的螺杆压缩机；聚乙烯装置的循环气压缩机和乙烯压缩机；聚丙烯装置的循环气压缩机、丙烯压缩机、氮气压缩机和氢气压缩机；乙二醇装置的循环气压缩机；氯乙烯装置的氯气压缩机；PTA装置和丙烯腈装置的工艺空气压缩机和氢气压缩机等。其中乙烯裂解装置的裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机，俗称“三机”，能耗占装置总能耗的20%～40%。因此，降低压缩机能耗对降低装置能耗具有重要意义。3、化肥工业用压缩机化肥生产中用的气体压缩机，主要有工艺空气压缩机、合成气压缩机、二氧化碳压缩机、氮气压缩机、氨气压缩机。辅助生产装置中空分装置和空压站的气体压缩机，主要有空气压缩机、氧气压缩机、氮气压缩机、氩气压缩机等。由于合成氨装置不断向大型化发展，用户对压缩机组的能耗、可靠性、配套水平等技术指标的要求也越来越高。石化压缩机的发展国内外的石化企业都是集中建设一批生产装置，形成大型石化工业区。在区内，炼油装置为龙头，为石化装置提供裂解原料，如轻油、柴油，并生产石化产品；裂解装置生产乙烯、丙烯、苯、二甲苯等石化基本原料；根据需求建设以上所述原料为主生产合成材料和有机原料的系列生产装置，其产品、原料有一定比例关系。如要求年产30万吨乙烯，粗略计算，约需裂解原料120万吨，对应炼油厂加工能力约250万吨，可配套生产合成材料和基本有机原料80～90万吨。由此可见，建设石化工业区要投入大量资金，厂区选址适当，不但要保证原料和产品的运输，而且要有充分的电力、水供应及其它配套的基础工程设施。各生产装置需要大量标准、定性的机械、设