氫氣壓縮機(jī)組改造運(yùn)行小結(jié)

沐文存，周紅燕

（新疆石河子開發(fā)區(qū)天業(yè)化工有限責(zé)任公司，新疆 石河子 832000）

氫氣壓縮機(jī)組改造運(yùn)行小結(jié)

沐文存，周紅燕

（新疆石河子開發(fā)區(qū)天業(yè)化工有限責(zé)任公司，新疆 石河子 832000）

分析了目前現(xiàn)有的氫氣壓縮機(jī)與改造后氫氣壓縮機(jī)的性能對比，降低了設(shè)備的故障率，節(jié)約了維護(hù)成本，提高了設(shè)備使用率。

氫氣壓縮機(jī)；改造；小結(jié)

在氯化氫生產(chǎn)工藝中，氫氣壓縮機(jī)是鹽酸生產(chǎn)原料氫氣的核心設(shè)備，且由于氫氣的物理與化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，在含量極小的情況下極易發(fā)生分解，壓力增高，引起氫氣爆鳴或閃爆，所以對氫氣生產(chǎn)設(shè)備要求極高，對氫氣壓縮機(jī)的使用及材質(zhì)有更高的要求。

1 氫處理生產(chǎn)工藝概述

經(jīng)由電解工段來的80～85℃的濕氫氣自氫氣洗滌塔下部進(jìn)入洗滌塔，與塔上部噴淋下來的冷卻水逆流接觸洗滌冷卻至≤40℃。塔頂出來的氫氣進(jìn)入氫氣壓縮機(jī)加壓至0.06～0.12 MPa后。進(jìn)入冷卻器冷卻到≤18℃，經(jīng)氫氣水霧分離器除水后，輸送到用氫部門。氫氣壓縮機(jī)工藝流程示意圖見圖1。

2 氫氣壓縮機(jī)工作原理

氫氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)型式宜采用活塞式壓縮機(jī)，且活塞環(huán)不允許用類似聚四氟乙烯等非金屬材料制造，因為聚四氟乙烯在運(yùn)行中因摩擦?xí)a(chǎn)生靜電，導(dǎo)致氫氣發(fā)生爆炸[1]。目前該廠使用的氫氣壓縮機(jī)機(jī)組主要部件的材質(zhì)大多為碳鋼。因為生產(chǎn)現(xiàn)場的酸物環(huán)境，致使對設(shè)備材質(zhì)要求較高，氫氣水環(huán)壓縮機(jī)是多級壓縮液環(huán)泵，裝在軸上的葉輪偏心地安裝在圓柱形泵體內(nèi)，并可在其中轉(zhuǎn)動使工作液在泵體內(nèi)形成轉(zhuǎn)動的液環(huán)，液環(huán)在葉輪的兩個葉片之間脈動。

圖1 氫氣壓縮機(jī)工藝流程示意圖

3 氫壓機(jī)工作中存在的問題

3.1 氫壓機(jī)啟動前的準(zhǔn)備

啟動前對工作液液位進(jìn)行調(diào)節(jié)，并檢查氫壓機(jī)氣液分離器工作液液位自控閥是否靈敏好用。需要打開氣液分離器手動排水閥，并將信號聯(lián)鎖引至DCS系統(tǒng)報警，自動供液閥打開補(bǔ)水。關(guān)閉氣液分離器手動排水閥，打開氣液分離器手動補(bǔ)水閥，直至DCS系統(tǒng)報警，過量的工作液從自動排液閥流出之后，關(guān)閉手動補(bǔ)水閥，從而保證生產(chǎn)系統(tǒng)的正常使用。

3.2 氫壓機(jī)備機(jī)準(zhǔn)備情況

當(dāng)一臺氫壓機(jī)不能滿足生產(chǎn)時，將另一臺機(jī)組并網(wǎng)，現(xiàn)場人員將機(jī)組進(jìn)口手閥全開，然后緩慢關(guān)小機(jī)組回流手閥進(jìn)行升壓，隨著機(jī)組回流手閥的關(guān)小，機(jī)組壓力慢慢升高，當(dāng)機(jī)組壓力大于系統(tǒng)壓力時，先稍開機(jī)組出口閥（閥位3%～8%）幾分鐘，把機(jī)組內(nèi)氮氣置換掉，待壓力平穩(wěn)后，觀察機(jī)組壓力狀況緩慢開大機(jī)組出口閥至75%，并注意整個系統(tǒng)的負(fù)壓狀態(tài)，同時也可用另一臺機(jī)組自控回流進(jìn)行微調(diào)，并隨時注意保持壓力平穩(wěn)，繼續(xù)關(guān)小回流手閥，當(dāng)回流手閥關(guān)死后，由中控調(diào)節(jié)機(jī)組回流自控閥。

3.3 氫壓機(jī)壓力異常的處理方法

當(dāng)整個氫氣系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，需要將整個氫系統(tǒng)回流全開，保證氫氣系統(tǒng)大正壓。此時現(xiàn)場人員需要迅速關(guān)小系統(tǒng)回流前的手動閥，根據(jù)現(xiàn)場“U”型壓力計的顯示，將調(diào)整壓力至正常，并迅速給正壓水封及泵循環(huán)水池補(bǔ)水至正常液位。中控人員要將自動改為手動，確認(rèn)現(xiàn)場手動已起作用時，中控要全開系統(tǒng)回流以迅速使整個系統(tǒng)正常。

3.4 生產(chǎn)中操作問題

目前在氫氣生產(chǎn)過程中，為了減輕了操作人員的操作強(qiáng)度，氫氣壓縮機(jī)組的整個系統(tǒng)采用自動化控制，且控制精度與控制方案十分精準(zhǔn)，但是設(shè)備本身對操作精度和冷卻循環(huán)水水質(zhì)要求非常高，機(jī)組對整體液位低低報警、低報、高報、高高報等都有設(shè)置報警信息及聯(lián)鎖信息。如氣水分離器液位不正常，可能是因為液位控制系統(tǒng)故障，純水水壓小，管道閥門泄漏等情況。當(dāng)氫氣壓縮機(jī)機(jī)組聲音異常時，可能是因為抽氣量不足而產(chǎn)生氣蝕、或是因出口壓力太高，這些都可以通過開大機(jī)組進(jìn)口閥和回流閥和開大機(jī)組出口閥和聯(lián)系鹽酸調(diào)節(jié)來進(jìn)行處理。

3.5 部分控制思路改造

該公司操作人員及技術(shù)人員在實際生產(chǎn)工作與投用調(diào)試過程中，在機(jī)組控制過程中，設(shè)置了大量聯(lián)鎖條件，如在檢修中，或確定需要機(jī)組停車時，現(xiàn)場操作極不方便，為此在中控操作畫面上增加了“停車”按鈕，并且為了防止誤操作，加入了“停車”按鍵的同時，又增加了“停車”二次確認(rèn)按鈕，這是因為在氫氣壓縮機(jī)開車及停車過程中，存在許多受限條件，如壓縮機(jī)組氣液分離器液位必須滿足設(shè)定值大于200 mm，同時“允許啟動”按鈕在啟動位置上，壓縮機(jī)組滿足啟動條件及相關(guān)操作條件后，才能被現(xiàn)場開啟。使停車及維修方面更加方便快捷、安全可靠。

4 投用后效果分析

氫氣生產(chǎn)中，對操作人員定期進(jìn)行相關(guān)操作技能培訓(xùn)，提高設(shè)備定期維護(hù)保養(yǎng)和潤滑意識，提高員工的操作及安全應(yīng)變能力非常重要，明確氫氣壓縮機(jī)運(yùn)行、維護(hù)及操作過程中的重點事項，做好日常巡檢的相關(guān)記錄；同時安排維修人員定期對氫氣壓縮機(jī)組進(jìn)行專業(yè)檢查，如停機(jī)后對各部件緊固，安全閥、壓力表等附件校準(zhǔn)，還要對關(guān)鍵零部件定期拆檢、校準(zhǔn)與維修，同時對設(shè)備相關(guān)傳感設(shè)備數(shù)據(jù)信號進(jìn)行測試。各關(guān)鍵控制點實施階段精細(xì)化落實，結(jié)合DCS控制確保了設(shè)備安全可靠平穩(wěn)運(yùn)行，為企業(yè)的安全生產(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。改造后，經(jīng)過連續(xù)運(yùn)行時間延長了18個月，改造后的設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定，降低了維修勞動強(qiáng)度，節(jié)約了維修成本，為企業(yè)的發(fā)展帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

氫氣使用單位更要重視有氫氣介質(zhì)的設(shè)備的安全加強(qiáng)安全管理、工藝管理和設(shè)備管理，通過對氫氣壓縮機(jī)組改造前后的運(yùn)行對比分析可知，改造后機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)，運(yùn)行效率較高，運(yùn)行周期長，企業(yè)以最佳的方式獲得了最大的經(jīng)濟(jì)效益，并且更好地滿足了企業(yè)生產(chǎn)日益發(fā)展的需要。

［1］董振京，劉錦琦．乙炔壓縮機(jī)的設(shè)計原則及安全技術(shù)，深冷技術(shù)．1988（6）：5－6．

Transformation of hydrogen compressor unit

MU Wen-cun,ZHOU Hong-yan

（Xinjiang Shihezi Tianye Chemical Co.,Ltd.,Shihezi 832000,China）

The performance comparison between the existing hydrogen compressor and the modified hydrogen compressor is analyzed,which reduced the failure rate of the equipment,saveed the maintenance cost and improved the utilization rate of the equipment.

hydrogen compressor;transformation;summary

TQ051.21

B

1009－1785(2017)12-0023-02

2017-07-21

山西沃能簽乙二醇項目技術(shù)許可合同

近日，山西沃能化工科技有限公司綜合尾氣制30萬t/a乙二醇聯(lián)產(chǎn)LNG項目CTEG技術(shù)許可和工程設(shè)計合同在北京興高化學(xué)有限公司成功簽約。

山西沃能化工科技有限公司是山西立恒鋼鐵集團(tuán)股份有限公司的全資子公司。山西沃能化工有限公司綜合尾氣制30萬t/a乙二醇聯(lián)產(chǎn)LNG項目原料為山西立恒鋼鐵集團(tuán)股份有限公司副產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣，采用高化學(xué)和東華科技聯(lián)合體CTEG技術(shù)生產(chǎn)30萬t/a乙二醇，聯(lián)產(chǎn)1.56億m3/aLNG。東華科技承擔(dān)該項目的工程設(shè)計工作。