...化 创新技术助压缩机长周期运行
郭明宇+李骋
[摘 要]乙烯装置裂解气压缩机在运行的过程中，市场会遇到因长时间运行带来的各种问题。从设计、生产等运行角度考虑，压缩机结垢、段间换热器内漏是常见的运行问题。本文对乙烯装置裂解压缩机长的运行周期进行全面的分析，掌握影响乙烯装置裂解压缩机长周期运行的问题，并针对其问题提出相应的优化方案，以加大高压氮气补入、减少氮气系统给整个机组的密封带来影响，以此来提高运行的状况。解决优化措施的提出，帮助解决裂解气压缩机长周期运行的的问题，从而提高了压缩机的运行效率，改善了运行状况。
[关键词]乙烯装置；裂解气压缩机；结垢；换热器内漏；长周期运行
中图分类号：TQ221.211 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0029-01
国内某大型公司的乙烯装置，在接纳国外先进技术的基础上进行改造，从而发展成一条具有规模的产业结构，并可实现年产430kt的聚合级乙烯和270kt聚合级丙烯。在乙烯装置中，裂解气压缩机是关键部位，只有保证该设备能够正常运行，才能提高生产的效率，减少事故率的发生。
1.压缩机具体介绍
乙烯装置中的裂解气压缩机是由离心压缩机、润滑油和离心机构成，整个机组共包含15个叶轮，均有超高压蒸汽驱动，主要功能就是将从急冷水塔来的低压气体裂解压缩成高压气体，从而方便分离系统进行分离，以便输送高压裂解气。压缩机轴端密封的问题对整部机组的影响极大，因此，在密封措施一般选用干气密封。至于汽轮机组，则为冷凝式机组。
2.分析问题
一般而言，对于整个乙烯裂解气压缩机机组的运行周期所遇到的问题进行探讨，解决压缩机运行中所遇到的常见问题。
2.1 压缩机结垢
在2016年8月的检修中发现，裂解气压缩机机组的运行健康状况极差，叶轮、流道以及隔板上均有结焦的问题，如果持续运行下去，恐怕会造成机组损坏，影响正常的生产效率。于是，通过专业技术对整个机组进行喷砂处理，而隔板则通过高压水进行清理。经过一段调整保养后发现，机组的运行状况有所好转，整体无发现任何毛病。由此可见，压缩机结垢是最常见的问题。
压缩机是如何结垢？这是解决压缩机结构问题的关键。由于裂解气会在高温高热高压的状况下发生聚合反应，将丁二烯、硫化氢、过氧化物等气体进行化学转换，将小分子结构的物质慢慢聚合在一起，形成大分子结构。而又由于受温度的影响，整个聚合体会随着长时间的堆积和反应形成粘稠度较高的化合物，并且在压力和温度的作用下，慢慢凝结成具有一定硬度的物质，一旦出现高温状况，硬度则会发生物理反应，形成粘稠物质。由于这类焦油状物质会影响阻塞隔板、流道、密封口，对整个压缩机的性能有很大影响，甚至会缩短机组的寿命，提高能耗量。为了能够阻止或者限制聚合反应的发生，可通过加大压缩机注水系统的注水量来控制出口的温度，以此确保无聚合物沉积的问题。而机组设备中经常有急冷水塔来控制设备内部的温度，因此，要保持入口温度37℃，出口温度稳定在85℃，由此方可无聚合体堆积，无凝结状况发生。当然，阻垢剂系统也是有效解决压缩机结垢问题的关键。以此来保持压缩机高效稳定持续的运行。
2.2 机组振动
（1）由于物料温度的原因，导致在压缩充足阶段会因分子不稳定出现机组振动的问题
压缩机会将气体进行压缩充足，而这个过程中会释放大量的能量打破机组内部的平衡从而产生振动。当达到某种程度后，重组分结构会出现部分脱落的情况，而且脱落部分还会影响机组内部其他部件的运转情况，会加速机械设备出现损坏，提高设备的危害系数。最佳的处理方法就是降低物料的温度，确保在重组分之前及时领冷却。
（2）压缩机喘振不利于压缩机的稳定运行
喘振是压缩机组常出现的问题，由于压缩机吸入量的不足，从而引发低频高振幅的震动情况。喘振会引起机体强烈的震动状况，导致机体内部的管线、其他零部件都将受到影响，对整个机体健康的运行形成潜在的威胁。如果不制止会在短时间内损坏止推瓦和止推盘，更严重的是，对叶轮、密封造成严重破坏，甚至会导致机体出现严重损坏的问题。因此，在解决压缩机喘振的问题上，要通过防喘振设备对流量进行控制，以确保压缩机在各流量的吸入上均保持较好的水平，以此防止出现喘振问题。
（3）压缩机油膜的不完整引起振动
这类的振动的问题与压缩机内部的润滑油有很大关系。一方面由于润滑油的温度低，另外一方面就是润滑油供给量严重不足，使得未能形成完整的油膜，从而引发振动。这类问题需要通过控制润滑油的温度，并且为压缩机提供充足的润滑油，以此来确保轴瓦处形成完整的油膜，确保整台设备能够有效稳定的运行。
（4）负荷过大导致机组升降过快引发振动
在压缩机一般运行状况下，裂解炉的稳定性对整个机组设备有很大影响。如果因为某种因素导致裂解炉内部出现超负荷运行，会导致机组升降转速加快，引发一系列的振动，进而引发位移，难以确保整个机组的运行时间。最佳的解决方案是，对于发生突发状况的问题进行分析，制定相關解决措施，以此来实现稳定运行，减少因人为干预造成整部机组出现损坏的问题发生。
2.3 锻间换热器内漏
段间换热器内漏问题是压缩机最头疼的问题，也是对压缩机影响最大的问题。在压缩机长周期运行阶段，由于段间冷凝器内会附着由不饱和烯烃形成的聚合物导致冷凝效果差，前后压差也大，导致物料进入设备的面积变小，从而效率降低。再者，压缩机注水是正常的运行步骤，但由于物料分解过程中会形成酸性气体，而这些酸性气体再和水进行融合导致压缩机段间的PH值偏低，呈现酸性，对设备内部管道形成腐蚀。时间长了，腐蚀面会逐渐增大，导致换热器出现破损，以至于发生内漏的问题，从而导致机组运行不完整，出现负荷、功率过大等问题，不利于设备的长时间运行。而解决方式是，通过定期的检查解决管道腐蚀的状况，对于腐蚀严重的问题应及时的更换设备管道，从而保障设备能够长时间的运行。
2.4 增加高压氮气补入系统
氮气系统对压缩机很重要，是机组干气密封的隔离气。如果氮气出现供给不足的话，则会影响整个油泵的正常工作，从而导致机组轴承、轴瓦出现损坏，甚至会影响干气密封，从而导致大面积停工维修的状况，严重影响厂家的生产效率和生产进度。因此，氮气系统的完好性对压缩机组的影响很大。为了解决氮气不足的问题，需要对机组内部加设氮气补入系统，以免氮气系统出现故障后，补入系统能够及时的补充，减少重大事故的发生，确保整台设备再稳定状态下持续运行。
3.结束语
乙烯装置在裂解气压缩机运行中发挥至关重要的作用。同时，乙烯装置的稳定性是决定压缩机是否长期稳定运行的关键，如果乙烯装置出现问题，则会增大整部机的运行能耗。因此，为了保障压缩机能够正常持续稳定的运行，制定合理的压缩机保护机制，定期开展大检查，这有利于压缩机日常的维护和及时的更替将损坏的设备。而通过采用注水系统和裂解气阻聚措施，减少结垢问题的发生。而加大水质监控力度和定期检查避免换热器因腐蚀而出现内漏，以此来提高机组设备的运行状况。通过更换仪表阀和对复水器进行消漏等措施，来降低压缩机机组的能耗问题，提高物料分解的效率，以此来保障压缩的运行效率，确保压缩机在长时间运转阶段不会发生大事故，为企业创造更大的效益。
参考文献
[1] 饶东臣.影响裂解气压缩机长周期运行的问题分析及对策[J].全国乙烯行业裂解气压缩机"安稳长"运行专题研讨会，2009.endprint
