二氧化碳鼓风机故障原因分析与措施

郭祎民，黄庆祥（中海石油天野化工有限责任公司，内蒙古呼和浩特 010070）



二氧化碳鼓风机故障原因分析与措施

郭祎民，黄庆祥
（中海石油天野化工有限责任公司，内蒙古呼和浩特 010070）

摘 要：分析查找二氧化碳鼓风机故障的具体原因，介绍二氧化碳鼓风机故障后采取的措施。

关键词：二氧化碳鼓风机；故障原因；措施

1　装置简介

中海石油天野化工有限责任公司化肥装置1996年10月建成投产，年产300kt合成氨、520kt尿素。空分单元采用林德全低压液氧泵流程，气化采用谢尔部分氧化废锅流程，变换采用饱和热水塔流程，原料气净化采用LVRGL两步法低温甲醇洗联合液氮洗的工艺，氨合成是凯洛格的卧式合成塔。2005 年8月对合成氨装置实施了原料路线由渣油向天然气的改造，并于2005年10月投产。

2　二氧化碳鼓风机流程简介

从CO2吸收塔认底部出来的富二氧化碳甲醇进入CO2再生塔（A-DA402），CO2再生塔分五段五级闪蒸。从CO2再生塔四段闪蒸出的二氧化碳经NH3/CO2换热器（A-EA407）对液氨过冷，夹带的液态甲醇在CO2气体分离器（A-FA403）中分离掉，然后与甲醇生产部送来的CO2汇合后进入CO2鼓风机（A-GB401），CO2加压后与CO2再生塔II、III段的闪蒸气、真空系统回收来的CO2气汇合后送尿素装置（如图1所示）。

图1 二氧化碳鼓风机流程图

3　CO2鼓风机故障过程

2012年4月20日甲醇洗开车正常后，在2：40启动了二氧化碳鼓风机（A-GB401），启动后岗位人员对GB401工艺参数调整正常后，安排现场人员对二氧化碳鼓风机（A-GB401）现场工艺参数检查确认。经检查确认，除二氧化碳鼓风机（A-GB401）振值偏高（驱动端10.5），但与停车前指标相同，其余指标均正常。3：39中控发现GB401入口压力PC412高报，经确认发现GB401跳车。

4　CO2鼓风机故障原因分析

4.1CO2鼓风机振值偏高原因分析

二氧化碳回收装置采用MEA溶液回收二氧化碳，在长时间运行后，MEA溶液降解、变质，导致送来的CO2夹带的MEA溶液在二氧化碳鼓风机入口滤网上结晶（如图2），同时附着在转子上，破坏转子动平衡（如图3），使CO2鼓风机振值升高。

图2 二氧化碳鼓风机入口滤网

图3 转子上附着结晶物

4.2CO2鼓风机跳车原因分析

二氧化碳鼓风机（A-GB401）入口滤网拉杆长时间没有检查确认，二氧化碳鼓风机在振值升高后振动加剧，导致入口滤网拉杆脱落（如图4），造成风机第五级叶轮口环磨损严重（如图5），定距套损坏（如图6）和叶轮口环、油封、气封损坏，GB401过载跳车。

图4 入口滤网拉杆脱落

图5 第5级叶轮口环磨损严重

图6 风机定距套

5　采取的措施

5.1设备检修

A-GB401第二级，第三级定距套损坏特别严重，已报废，重新加工安装。第六级、第五级、第四级叶轮口环损坏比较严重，其中第六级最严重，口环掉下四分之一，对其进行了修复。对损坏的驱侧气封、非驱侧气封、驱侧油封、非驱侧油封、非驱侧轴承进行了更换。4月27日安装试车正常，检修时间7d。

5.2工艺措施

因二氧化碳鼓风机故障后，给尿素装置输送的二氧化碳量减少5 300m3/h（二氧化碳再生塔四段CO2约3 500m3/h，甲醇生产部CO2回收装置送入GB401的CO2约1 800 m3/h），造成二氧化碳放空，氨库液位上升，尿素每天减产319t，影响全年的生产任务。针对上述情况和二氧化碳鼓风机检修时间长的情况，部门领导组织专业技术人员采取了以下应对措施，缓解了氨库液位上升压力，提高了尿素产量。

5.2.1 优化工况，提高CO2产量

停用原料气氨深冷器EA203，提高硫化氢吸收塔入口原料气温度，降低原料气中的二氧化碳在甲醇中的溶解度，达到降低酸性气量，增产CO2的目的。控制好氮洗塔入口脱碳气温度，减少甲烷尾气中一氧化碳的含量，提高送至变换岗位的富一氧化碳气量，达到增产CO2的目的。通过降低硫化氢吸收塔的吸收甲醇量，提高甲醇温度，减少甲醇中溶解的二氧化碳量，达到降低酸性气量，增产CO2的目的。通过降低二氧化碳再生塔二段、三段的压力，保证CO2最大限度的解吸，达到增产CO2的目的。

5.2.2 通过技术改造，回收二氧化碳，提高尿素产量

技改一

2005年8月在合成氨装置实施原料路线由渣油向天然气的改造时，因CO2量的减少，新增加了一套真空闪蒸系统进行CO2的回收，闪蒸出的CO2由两台真空压缩机加压后送尿素装置。

通过对真空CO2压缩机K02401A/B负荷的分析（额定电流74.7A，实际运行时的电流是45A），真空CO2压缩机还能加负荷运行。因此从二氧化碳鼓风机（A-GB401）入口管线配管到真空二氧化碳压缩机K02401B入口阀和止逆阀中间的管线上，用K02401B将DA402塔四段的二氧化碳加压后送到尿素二氧化碳压缩机入口。同时在A-GB401入口后的管线上增加手动阀，在K02401B入口处增加滤网、压力表、排放导淋，确保技改管线安全投用。在A-GB401故障或检修时投用此管线可回收二氧化碳2 800 Nm3/h，具体流程（见图7）。

流程图

技改二

将公用工程部的空气风机W-GB302移到GB401东侧空地上，将出口管线与GB401出口管线连接，入口管线连接到GB401至K02401的技改管线上。碰口位置后安装16″蝶阀（1#阀），在投用技改一的管线时用于调节真空CO2压缩机K02401A/B的负荷。因CO2比重大于空气的比重，故在A-GB401故障或检修时投用风机W-GB302技改线只可回收二氧化碳1 800m3/h具体流程（见图8）。风机W-GB302相关指标如下：

型号：55-7L 进口风量：55m3/min（空气量）

出口压力：58 800 Pa 介质：空气

主轴转数：2 970 r/min 轴功率≤76 kW

电压：380 V 电流：167 A 级数：6级

频率：50Hz 进出口管径：DN250

润滑脂：2#锂基脂

流程图

6 小结

甲醇洗单元的二氧化碳鼓风机A-GB401没有备机，设备现在的运行状况是振值偏高，声音异常，属于岗位重点特护设备，随时有可能停机检修。但在二氧化碳鼓风机A-GB401停车时，有5 300m3/h的二氧化碳放空，造成尿素减产，氨库液位上升，给公司的经济效益带来损失，也影响氨库的安全运行。实现改造后，在A-GB401停车时投用此管线，可回收二氧化碳4 600m3/h左右的二氧化碳，基本实现了平衡氨生产的目的，为实现全年的生产任务奠定了基础。

Cause Analysis and Measures of Carbon Dioxide Blower

GuoYi-min，Huang Qing-xiang

Abstract：Analysis of the specific reasons for the failure of the carbon dioxide blower，the measures taken after the failure of the carbon dioxide blower.

Key words：carbon dioxide blower；fault；measures

中图分类号：TH442

文献标志码：A

文章编号：1003–6490（2016）02–0002–02

收稿日期：2016–02–10

作者简介：郭祎民（1975—），男，内蒙古赤峰人，工程师，主要从事化工生产管理工作。