第52卷第4期
ヒ工设与管道
2015年8月
PROCFSS EQUIPMENT PIPINGT
Aug.2015
液环压缩机在高压火炬气回收装置中的应用
杨伟森
(广东省佛山水泵厂有限公司,广东佛山528000
摘要:在高压火姫气回收装置中早期都采用千式
压缩机(
往复式压缩机和
螺杆式压缩机),普適存
在设备复杂、自动化程度不高、可靠性姜、易损件多、检修困难、维护量大、维修成本高等问题。
过对往复式、螺杆式、液环式三种压縮机的应用特点介绍,阐明液环压缩机在高压火炬气回收装置中
的应用优势,并结合全球首创两级串联液环压缩机组在国内某石化高压火短气回收装置中的应用工
况,对高压火炬气用液环压缩机的设计及压缩机组配套设计关键点做出说明
关键词:高压火炬气:往复压縮杋;螺杄压缩机;液环压缩机
中图分类号:TQ051.3:TTI45
文献标识码
文章编号:1009-3281(2015)04-0048-005
随着全球对节能环保的要求越来越高,規定石往复式压缩机要求输送的气体必须洁净,对气体组分
油化工行业所有排放尾气都必须回收。压缩机作为回波动较大的介质适用性差。在高压火炬气中使用往复
收装置的核心设备,其应用情況也越来越受到重视。式压缩机需要匹配相应的气体浄化、冷却等辅助设
目前应用在石油化行业中的回收压缩机主要有往备,使得往复式压缩机整体占地面积大、管理维护设
复式、螺杆式、液坏式三种"。在早期,全球的炼备量大。往复式乐缩机的出口温度随压缩比的增加,
油行业都采用往复式压缩机进行尾气回收,出于往复进出口的温升急剧増加,出口温度一般都超过120℃。
式压缩机存在压缩温升高、对粉尘十分感等缺点,这就使得高压火炬气中的某些组分在压缩过程中出
在.1981年后,往复式压缩机逐渐被淘汰,替代产品现聚合结焦,从而堵寨往复式压缩机的进、排气阀,
是
螺杆压缩机。螺杆压缩机虽然比往复式压缩机有优损坏气缸和活塞,造成压缩机不能正常工作,需要
势,但始終存在:制造材料单一、故障率高、维修困经常维修。往复式压缩机对气体组分的波动及气体含
难等问题。2000年后,国外炼油丿开始尝试将液环液很感,容易导致缸体被击穿,造成事故。所以在
压缩机应用于尾气回收,并取得了成功。近年米,国新上的高压火炬气回收装置中基本上不会再使用往
内新上的炼油项日低压尾气回收基本都采用了液环
式压缩机
压缩机。在高压火炬气回收工位,很多用户都希望有
吏可靠的产品代替螺杆机,以解决螺杄机故障率高
3螺杄式压缩机应用特点
维护成本大的问题
螺杆斥缩机采用同步齿轮结构,即螺杄转子山
同步齿轮带动,同步齿轮的配合间隙很小。通过齿
1高压火炬气的特点
轮间的相对运动带动螺杆转子之间的相对运动,从而
高火炬气输送压力高、压カ波动大、气量波
压缩气体。螺杆压缩机对气体组分的波动有一定的
动大、温度波动大、气体维分波动大,气体中含各种适用性,但对输送气体的洁净度要求高。当高压火炬
杂质、粉尘、焦油、焦粉,固体颗粒含量大、带液量气中含有大量的粉尘、颗粒、液体时,易在螺杆斥缩
大并含有大量的含硫腐蚀性气体。
收稿日期:2014-11-20:修回日期:2015-01-16
2往复式压缩机应用特点
基金项目:东省技术创新项月(经贸技术12005377号文)
作者简介:杨伟森(1980-),男,东佛山人,工程帅。研究领
往复式压缩机靠活集的往复运动来压缩气体。
或:液环泉的设计与应用
2015年8月
杨伟森,液环压缩机在高压火炬气回收装置中的应用
机内堆积,造成螺杅乐缩机卡死、断轴。同往复式压于早期能达到这么高压力、气量的压缩机只有往复式
缩机类似,出口温度随压缩比的増加,进出口的温升压缩机及螺杆压缩机,如果采用液环压缩机则以能依
急刚增加,出口温度一般都超过100℃,所以需要对赖进口,国内某石化厂是最早采用螺压缩机回收火
螺杆压缩机进行冷却。当采用喷液冷却时,山丁螺杆炬气的国内炼油厂之
压缩机的转子为铸铁件,高压火炬气中的含硫腐蚀
表1国内某石化高压火炬气参数
体公对压缩机造成腐蚀和磨蚀,并损坏机密封。
Table I The high pressurc nlare-gas parameter of
由于螺杆压缩机对转子的制造水平要求高,部件多
petrochemical factory
结构复杂,密封结构复杂,装拆困难,炼化企业使用
参数
螺杄斥缩机肘维护保养工作量大,费用高。机械密封
气体体积组分/%氢气
氮气
19.76
容易损坏,更换密封时拆卸困难,耗费时间长,给装
氧气
甲烷
置的正常运行带来很大的困难
乙烷
乙烯
0.12
4液环压缩机应用特点
内烯
丙烷
异丁烷
液环压缩机的叶轮偏心地装在接近圆形的泵体
正丁烷
0.74
内,当叶转时,因离心力的作用,注入泵体内的液
二烯
C5及以上
体形成旋转的液环。液环的内表面与叶轮轮毂之间
一氧化碳
0.28
二氧化碳
形成一个个月牙形空间,每个月牙形空腔的容积随
硫化氢
其他
微量颗粒、粉尘、焦油
着叶轮的转动周期性的扩大和缩小。从而达到吸气
入口工況
压力(G)MPa-0.005~0.02
和压缩气体的过程。当排气口压力达到系统背压时,
温度"C
气体被排出。液坏压締机对气体组分变化波动的适
出?工况
压力(Gi)MPa0.6-0.9
温度C
应性强,气体摩尔质量的变化对压缩机运行没有任
体积流量
n/h
何影响。允许吸入的气体中夹带粉尘、颗粒和液体。
液环介质
脱盐水
气体的压缩过程几乎为等温压缩过程,特别适合易
燃易爆气体。液环压缩机针对抽吸的介质不同可以
根据上述工况国外螺杄压缩机配套的压缩机见
采用不同的工作液、采用不同的金属材质来满足不表2
同的介质要求。液环压缩机分锥体式和平板式两种。
表2进口喷油式螺杆压缩机参数
由于锥体压缩机的分配器只能做成刚性排气口,所
lable 2 The parameter of' import serew compressor
以不能适应不同的压缩比的要求,当排压或者入口
参数
压力变化时,压缩机的气量将大量下降,效率也因
设计标称气量/(m*h2)
此变低。平板式压缩机在排气口上装有柔性阀板,属
配套电机功率/kW
630
柔性排气口。当排圧或者入口压力变化时,排气口的
设计压力(G)/MPa
喷油量/(th)
排气角可自动进行变化,使得平板压缩机在不同的压
缩比下工作时,都貝有较高的效率。出丁液环压缩机
根据上述工况国内螺杄乐缩机配套的乐缩机见
只有叶轮一个转动部件,部件少,装拆容易,操作简表3
单,基本上免维护
表3国产喷水式螺杄压缩机参数
Table 3 The parameter of screw compressor made in China
5全球首创液环压缩机组在国内某石化高压火
项目
炬气回收装置中的应用
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