乙烯装置压缩机技术的改造及发展趋势探析

殷 新，任燕翔

（中国石油四川石化有限责任公司，四川成都 611930）

乙烯装置压缩机技术的改造及发展趋势探析

殷 新，任燕翔

（中国石油四川石化有限责任公司，四川成都 611930）

随着各国经济的发展以及科学的进步，无论国内还是国外对乙烯装置压缩机技术改造均给予了足够的重视。通过一定的技术改造，可以降低能源消耗、成倍增加生产效率进而增加效益、降低运行期间所消耗的费用，最终目的是增强产品在市场上的竞争力。

乙烯装置；压缩机；技术改造

1 压缩机的技术改造

1.1 压缩机技术可靠性的改进

乙烯装置在生产运行中必须保持足够的安全性和稳定性，离心压缩机是乙烯装置的核心设备，更加要求其运行过程中的安全稳定和可靠性。要想提高压缩机可靠性，转子的稳定性是一个重要的方面。按转子产生的激励震动来分，可以分成两大类：一是自激振动，另一类是强迫震动。转子自激振动的激励力包括密封过程产生的气动力、油膜对轴产生的作用力等。转子强迫振动的激励力又包括气体激励力、离心力和转子不平衡力等。

自激力过大时会影响轴承稳定运行，这时设备中轴的大幅度震荡会对整个机组运行造成足够的破坏。所以在运行过程中应该保证轴承阻尼在一定范围内大于自激力，这样两种力会逐渐达到平衡从而使震动过程保持安全稳定。最近比较热门的MAC压缩机就是一个典型的案例，该设备在安全范围内增加阻尼，具体就是在密封环之间增加阻尼环，这时对转子的有效震动有极大的促进作用，运行过程中离心转子振幅大于轴承附近的振幅，进而证明了在密封处的阻尼环会取得较为明显的优化效果。

1.2 离心式压缩机组联轴器的改进

乙烯装置的离心压缩机组联轴器运用最多的是齿轮联轴器。多年的生产实践经验可知，齿式联轴器在性能上可以满足机组设备的运行要求。但是近年来对大型机组需求量逐年增加，随之而来出现了一系列的问题和缺陷：

（1）必要的润滑油系统。机组运行时的齿轮咬合需要配备润滑系统，因而对所使用的润滑油具有严格的规范。

（2）机组运转过程中容易产生油泥。在生产过程中由于旋转会产生离心作用，这样容易导致油泥集中，结果会堵塞油管路，影响机组的运行安全。

（3）薄弱环节的影响。齿轮联轴器之间有一些较为薄弱的环节，这些环节极易造成事故的发生，尤其是半联轴节轮毂处进行改造时，经常用膜片联轴器来代替齿轮联轴器。

由于膜片联轴器的拆卸和安装最常使用液压的方式，必须配备对应的高、低压泵和金属盘以及油管线的安装工具，这个拆装过程比较复杂，同时在拆装过程中需要较高的压力，采用“O”环来密封液压油，所以存在一定的风险。

2 离心式压缩机改进需要考虑的问题

在考虑改造压缩机时，需要注意压缩机系统所面临的以下几个问题，从而可以做出最优选择。

1）驱动机的现有能力是否可以满足增加压缩机功率后的要求。

2）在压缩机管口和管线之间的位置安装是否合适。

3）检查密封油和润滑油辅助系统能否满足新机组的要求。通常来说，仅进行小改动就能满足要求。

4）检查气体管线主要部分的尺寸，检查在管口的气体流速能否满足要求，若不符合要求，加大管线的尺寸即可。

5）确认机房中吊车的功率，因为压缩机的尺寸比原设备相比有所加大。

6）检查现有的基础是否可以支撑新设备的重量。

3 压缩机的发展简介

近些年来由于能源消耗大幅度增加，各化工工厂开始制定降低能源消耗的目标，所以对大型机组提出了更严格的要求。为了顺应发展趋势，各厂家先后推出了应用先进技术的压缩机。以三菱生产的MAC为例，自从MAC进入市场后，自身的优良性能和可靠性已经得到消费市场的广泛认可。日本大量工厂生产乙烯为了节约能源，都使用MAC来代替原来的压缩机。同时日本国内许多用户的乙烯装置也都基本采用MAC。三菱重工在世界范围内已经销售了许多台MAC。我国目前也可以生产小型乙烯装置的离心式压缩机，然而在技术生产设计等方面都存在一定的落后。国内一部分生产厂家通过近几年的学习也积累了一些经验，但是生产大型乙烯装置压缩机还存在以下问题还没有解决，比如在产品性能设计时的经验不足，制造过程中生产工艺技术落后，现有的低温材料不能满足工艺要求以及蒸汽透平不符合要求等。

4 结束语

为了满足国家提倡的节能环保要求，各生产厂家都开始研发新装置来降低运行费用和生产过程中的能源消耗。近年来由于计算机技术的迅速发展，对装置的研发过程都运用到计算机技术，因此可以有效提高装置的生产效率。应用较为广泛的是设计制造和测试一体化，其中最关键是流道设计，对新型高效的压缩机的优化一般都采用长期设计经验来获得优化技术方法。

经过研究发现三元流叶轮工艺性能大于二元流叶轮，三元流叶轮不会出现能量系数突降的现象，这在生产运行中具有重要意义，除此之外三元流叶轮的最大效率也大于二元。叶轮这种性能的改进主要是由于近些年来计算机技术的快速发展在该方面的应用，三元流叶轮中速度流场分布更加均匀，所以可以极大减少在生产过程中造成的不必要损失，从而达到基本目标也就是提高压缩机的工作效率。

[1] 申玉武，王飞.浅析乙烯装置压缩机的技术改造及发展[J].中国化工贸易，2012，4（8）：193-193.

Renovation and Development Trend of Compressor Technology in Ethylene Plant

Yin Xin，Ren Yan-xiang

With the development of national economy and the progress of science，both the domestic and foreign countries have given enough attention to the technological transformation of ethylene compressor.Through a certain technological transformation，can reduce energy consumption，doubling the production efficiency and then increase efficiency，reduce the cost of running during the operation，the ultimate goal is to enhance the competitiveness of products in the market.

ethylene plant；compressor；technological transformation

TQ221.211

A

1003–6490（2017）05–0120–01

2017–04–28

殷新（1986—），男，四川成都人，初级工程师，主要从事乙烯装置精馏工工作。