影響尾氣回收壓縮機(jī)運(yùn)行周期原因及解決措施

張孝真，劉軍平，苗 偉，李 浩

（陜西延長(zhǎng)中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500）

陜西延長(zhǎng)中煤榆林能源化工有限公司線性低密度聚乙烯裝置，采用美國(guó)Univation公司的UNIPOL氣相流化床聚乙烯生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)能力為30萬(wàn)t/a。裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，年操作時(shí)數(shù)為8000h，小時(shí)生產(chǎn)能力37.5噸。裝置從2014年開工至今，主要以鈦系產(chǎn)品為主。尾氣回收壓縮機(jī)主要通過逐級(jí)壓縮冷卻，將脫氣倉(cāng)排放氣體變?yōu)橐后w，經(jīng)高速泵打入反應(yīng)器進(jìn)行回收。不能壓縮的氣體作為粉料輸送氣。液體主要包含原料共聚單體（丁烯-1或己烯-1）和誘導(dǎo)冷凝劑異戊烷。尾氣回收壓縮機(jī)停機(jī)后，脫氣倉(cāng)排放氣體就無(wú)法實(shí)現(xiàn)回收，只能通過火炬進(jìn)行排放。粉料輸送氣需要用新鮮的氮?dú)膺M(jìn)行輸送，因而會(huì)造成原料丁烯和誘導(dǎo)冷凝劑異戊烷損耗嚴(yán)重，降低了單體利用率，同時(shí)增加了氮?dú)獾氖褂昧俊?/p>

表1為線性低密度聚乙烯裝置尾氣回收壓縮機(jī)運(yùn)行情況，月累計(jì)停機(jī)次數(shù)達(dá)到7次，主要停車原因?yàn)閴嚎s機(jī)振動(dòng)高高報(bào)、入口過濾器堵塞、冬季環(huán)境溫度低等原因造成。

表1 尾氣回收壓縮機(jī)停機(jī)次數(shù)統(tǒng)計(jì)

1 影響尾氣回收壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間的原因

1.1 壓縮機(jī)入口過濾器壓差高

尾氣回收壓縮機(jī)入口設(shè)計(jì)有錐形過濾器，主要用于保護(hù)壓縮機(jī)，防止粉塵等雜物進(jìn)入機(jī)體造成設(shè)備損壞。壓縮機(jī)入口設(shè)有壓差表，用于觀察過濾器堵塞情況。線性低密度聚乙烯裝置尾氣回收壓縮機(jī)長(zhǎng)期處于低負(fù)荷運(yùn)行，尾氣中氮?dú)獗壤^高。由于壓縮比的不同，當(dāng)尾氣回收壓縮機(jī)負(fù)荷處于100%運(yùn)行時(shí)，尾氣回收壓縮機(jī)一、二段排氣溫度高，會(huì)導(dǎo)致聯(lián)鎖停機(jī)，故尾氣回收壓縮機(jī)只能處于50%負(fù)荷運(yùn)行。當(dāng)壓縮機(jī)50%負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，尾氣流速較低，尤其入冬后尾氣回收低壓冷卻器出口溫度會(huì)低至零下，導(dǎo)致尾氣中的異戊烷等重?zé)N冷凝。冷凝的重?zé)N與細(xì)粉混合易堵塞尾氣回收壓縮機(jī)入口過濾器，導(dǎo)致尾氣回收壓縮機(jī)入口過濾器頻繁堵塞，造成尾氣回收壓縮機(jī)入口前后壓差偏高。

1.2 尾氣回收低壓、級(jí)間冷卻器質(zhì)量差

尾氣回收系統(tǒng)有低壓冷卻器和級(jí)間冷卻器，低壓冷卻器和級(jí)間冷卻器作用分別是通過循環(huán)水將尾氣壓縮機(jī)一級(jí)、二級(jí)入口尾氣溫度降低至40℃以下，循環(huán)水走管程，尾氣走殼程。通過對(duì)低壓冷卻器管程水壓試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，部分管束有水流出，堵漏管束達(dá)到47根。同樣，級(jí)間冷卻器也發(fā)生存在內(nèi)漏現(xiàn)象。由于循環(huán)水壓力高于尾氣壓縮機(jī)一級(jí)、二級(jí)入口壓力，在日常運(yùn)行時(shí)循環(huán)水會(huì)進(jìn)入尾氣中，水氣和粉料粘合后造成入口過濾器堵塞。

1.3 壓縮機(jī)自身因素

尾氣回收壓縮機(jī)停機(jī)主要因?yàn)橐患?jí)、二級(jí)排氣溫度高高報(bào)、軸承溫度高，壓縮機(jī)機(jī)身振動(dòng)高等原因，但就線性低密度聚乙烯裝置尾氣回收壓縮機(jī)停機(jī)的主要原因是壓縮機(jī)機(jī)身振動(dòng)高。當(dāng)尾氣回收壓縮機(jī)以75%負(fù)荷控制運(yùn)行時(shí)，壓縮機(jī)振動(dòng)會(huì)逐漸增大，當(dāng)振動(dòng)增加至4.0mm/s時(shí)會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)聯(lián)鎖停機(jī)。

2 處理措施

2.1 尾氣回收壓縮機(jī)入口管線增加保溫

尾氣從脫氣倉(cāng)排放至尾氣回收壓縮機(jī)入口，全程管線較長(zhǎng)，入冬后當(dāng)?shù)貧鉁剌^低，最低至-25℃。此過程會(huì)有部分異戊烷及重?zé)N冷凝。針對(duì)這一現(xiàn)象，裝置在大檢修期間將脫氣倉(cāng)至尾氣回收壓縮機(jī)入口管線全部增加保溫棉。同時(shí)控制尾氣回收壓縮機(jī)一、二級(jí)入口溫度均在30～40℃，這樣可以防止異戊烷及部分重?zé)N冷凝。

2.2 保證尾氣回收換熱器質(zhì)量

尾氣回收設(shè)計(jì)有低壓冷卻器、級(jí)間冷卻器以及高壓冷卻器，特別是低壓冷卻器和級(jí)間冷卻器，其工藝介質(zhì)壓力低于循環(huán)水壓力。當(dāng)管束發(fā)生泄漏時(shí)，循環(huán)水會(huì)進(jìn)入工藝介質(zhì)即尾氣內(nèi)，與尾氣中微量的粉料黏合，糊住過濾器導(dǎo)致進(jìn)出口壓差升高。在換熱器選型和采購(gòu)時(shí)要嚴(yán)格保證換熱器質(zhì)量，本裝置采用了管束厚為2.5mm的換熱器后，泄漏情況減少很多。當(dāng)尾氣回收壓縮機(jī)入口錐形過濾器堵塞時(shí)對(duì)換熱器內(nèi)漏情況進(jìn)行排查甚為重要。

2.3 尾氣回收壓縮機(jī)定期維護(hù)

尾氣回收壓縮機(jī)要定期對(duì)卸荷閥、氣閥以及閥片溫度進(jìn)行檢查，利用大檢修時(shí)對(duì)氣缸、活塞裙等重要部件檢查。在日常運(yùn)行中，通過壓縮機(jī)一級(jí)、二級(jí)排氣壓力可判斷氣閥運(yùn)行情況，此次主要針對(duì)壓縮機(jī)負(fù)荷在75%情況下震動(dòng)高的原因，分析得出由于卸荷閥閥帽過高導(dǎo)致一級(jí)進(jìn)氣卸荷閥不做功，后對(duì)卸荷閥進(jìn)行維修后成功解決這一難題。

3 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)尾氣回收壓縮機(jī)入口管線增加保溫，保證尾氣回收換熱器質(zhì)量以及尾氣回收壓縮機(jī)定期維護(hù)實(shí)施后，壓縮機(jī)運(yùn)行周期得到有效延長(zhǎng)，成功解決了影響壓縮機(jī)運(yùn)行周期的因素，降低了因壓縮機(jī)非計(jì)劃停機(jī)而造成的原料浪費(fèi)。