工艺无油螺杆压缩机在焦炉煤气中的应用-V1
螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析

螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析摘要:目前,螺杆压缩机在石油化工工艺中应用范围持续扩大。
大量研究认为,螺杆压缩机可促进石油化工工艺装备完善,提高石油化工生产效率,进而促进我国石油化工领域的持续稳定发展。
当前,我国螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用仍存在诸多问题,为此需加强研究分析,准确把握相关技术要点,以确保螺杆压缩机发挥应有作用。
关键词:螺杆压缩机;石油化工;工艺;应用螺杆压缩机是一种螺旋式压缩机,又被称为“喷油螺杆”或“注油螺杆”。
它广泛应用于石油化工过程,能有效提高石油化工生产率,降低能耗,在石油化工过程中起着重要作用。
科学技术的发展也推动了螺杆压缩机水平的不断提高。
世界上第一台螺杆压缩机于1963年问世,是在“润滑油混入介质中,能被很好的分离”“压缩气体介质与润滑油不发生反应”的基础上,在螺杆压缩机中,不设置同步齿轮,进气系统可以和减压室连接。
一般来说,在其中设置一个旋叶泵不仅可以合理地调节排气压力,确保螺杆压缩机具有融入各种办公环境的能力,而且可以显著降低工作过程中的资源消耗。
在服务器和机床主轴之间使用干气密封,因此整个压缩机中没有损坏的部件。
唯一的耗材是润滑脂和滤油器,使用成本非常低。
整个系统软件具有结构紧凑、效率高、进出口工作压力灵活可调、环保节能、备件消耗少等优点。
本文中小型编辑根据自己的工作经验和收集的大量数据,分析了螺杆压缩机在石化过程中的应用,为提高螺杆压缩机的利用效率和完成现代化做出了贡献。
1螺杆压缩机简介螺杆压缩机也称为螺旋式压缩机,1934年瑞典皇家理工学院A.Lysholm成功研制螺杆压缩机SRM技术,并将其应用于工业领域,进而带动螺杆压缩机的全面发展。
螺杆压缩机主要包括螺杆工艺压缩机、螺杆空气压缩机等类型,也可依据内部构造不同可划分为单螺杆压缩机、双螺杆压缩机,其中双螺杆压缩机应用范围较广,其内部结构包括相互啮合且平行的阴阳螺杆等。
螺杆压缩机凭借自身具有的多元化优势,在空气运动领域得到了广泛应用,其中的螺杆空气压缩机,能够灵活应用在各类风动工具中,特别是在气体净化技术以及油气分离技术全面发展的带动下,应用范围不断扩展。
压缩机在煤化工中的应用

压缩机在煤化工中的应用发布时间:2023-02-16T02:04:01.654Z 来源:《工程建设标准化》2022年19期作者:王志松[导读] 随着时代的发展,煤炭工艺的发展使化学技术朝着大规模技术,自动化和智能化发展王志松伊犁新天煤化工有限责任公司新疆伊犁 835000摘要:随着时代的发展,煤炭工艺的发展使化学技术朝着大规模技术,自动化和智能化发展。
对压缩机的使用要求较高,有必要根据化工技术的实际要求适当设计和设计压缩机,该系统进一步提高了压缩机在煤化工过程中的应用效果,提高了功能。
压缩机的节点的调整和结构的改进提高了压缩机的应用价值,促进了煤化工技术的发展,以实现自动化和高效率。
关键词:压缩机;煤化工;应用1煤化工压缩机的现状及应用我国煤化工压缩机在目前使用过程中已经投入了较大的技术研究和设备改造研究,从而加大了生产管理中的质量建设。
我国大中小企业使用煤化工压缩机的类型也较多,它的制造使我国产品占据了较大的发展市场。
沈阳鼓风机集团在发展压缩机方向上处于领先水平,它利用大型的压缩机在使用与推广中发挥了重大作用。
煤化工压缩机主要是气体增压作用。
如果在天然气输送管线上利用气体输送,通过管道的长短决定压力的大小,实现的压缩机不仅功率较大,在运行中更安全、可靠,而且更方便管理。
压缩气体在应用上也能实现制冷与气体的分离,由于气体在压缩、冷却以及膨胀方向上会发生液化现象,所以在人工制冷中就可以进行调节和冷藏作用。
例如:氨或氟利昂压缩机就是实现制冷作用的机械。
如果实现的液化现象为混合气体,在各个装置中就要分离出来,从而得到各种气体。
例如纯氧、纯氢等气体。
如果在煤化工企业中对油进行加氢精制,这种人工的加热方法在反应中,能够使碳氢化合物在重组分中形成轻组分,例如重油的轻化、加氢精制的润滑油等。
压缩机的应用范围非常广,这种机械化在煤化工发展中已经形成了专业的压缩机。
2压缩机在煤化工中的应用2.1螺杆压缩机螺旋式压缩机最早出现于1934年,并且由于具有诸多性能上的优点而得到了广泛的应用。
焦炉煤气压缩和应用

焦炉煤气压缩和应用一、概述:焦炉煤气煤气是焦碳生产过程的副产品,近年来,焦炉煤气主要用于工业燃料及化工原料,在玻璃、陶瓷、金属加工、发电、城市燃气、甲醇、合成氨、硝酸、甲烷化生产天然气等方面均有应用。
但是以上应用首先需要有适合的工业用户并有合理的经济回报,同时还需要有煤气管道。
对于焦化附近没有适合的工业用户及工业管道情况下,开发煤气的压缩和运输工艺,以满足不同地点的用户需求将具备一定的现实意义。
二、煤气压缩生产现状及煤气压缩的可行性和安全性将煤气压缩并装车采用车辆运输的工艺目前在国内处于空白状态,通过检索也没有发现类似的专利或者应用情况。
煤气压缩到比较高的压力目前世界范围内主要是应用于甲醇生产领域,压缩压力一般在4-6MPa,目前焦炉煤气高压压缩机已经有13MPa在生产,焦炉煤气压缩更高压力从理论上也是可行的。
焦炉煤气主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳,氢气压缩在国内使用压力达到20MPa,甲烷压缩国内使用的压力已经超过25MPa.一氧化碳压缩压力已经有20MPa的先例。
2CO+2H2——CH4+CO2 甲烷在高压下不会分解,而且煤气中二氧化碳的含量非常小。
实际上,这个反应只有在高温及催化剂的作用下才可能进行,而且是体积缩小的反应,,所有不存在压力升高的现象,因此是安全的。
三、焦炉煤气中的杂质对压缩机的影响某厂焦炉煤气参数如下表:煤气压缩后,其中杂质焦油、奈对压缩影响较大。
因此压缩之前要脱除到满足生产要求。
煤气压缩后,其中的水分因为饱和而凝结,因此压缩后要设置水分离器。
三、煤气压缩运输的经济性煤气压缩压力选择20MPa ,入口压力10KPa,压缩成本0.15-0.2元/m3,煤气运输成本百公里0.5元/m3,煤气热值4000Kcal/m3和天然气比较得到的结果如下:出厂价格0.6元/m3 100公里内价格1.1元。
因此,相当于天然气2.42元/m3, 和天然气比较,具有明显的优越性。
考虑到运输投入的风险性,因此,运费可以按照百公里0.6元考虑。
论螺杆压缩机在焦炉煤气回收领域中的应用

论螺杆压缩机在焦炉煤气回收领域中的应用陆征【摘要】In this article, the working principle and system process of screw compressor were introduced. Combined with recovery process for coal gas from coking oven, several advantages in the respects of reliability and economy when screw compressor is applied in this field were pointed out. The applicable condition and configuration of screw compressor were then described. With practical examples, the application this compressor was objectively analyzed and evaluated.%介绍了螺杆压缩机的工作原理、系统流程,结合焦炉煤气回收的工艺流程指出螺杆压缩机应用于该领域在可靠性、经济性方面的几点优势,对螺杆压缩机的具体使用工况、配置情况进行了说明,并结合项目实例对螺杆压缩机的使用情况进行了客观分析与评价.【期刊名称】《化工设备与管道》【年(卷),期】2016(053)001【总页数】3页(P43-45)【关键词】螺杆压缩机;焦炉煤气;回收【作者】陆征【作者单位】中国船舶重工集团公司第七一一研究所,上海 201108【正文语种】中文【中图分类】TQ051.3;TH45焦炉煤气的主要成分包括H2,CH4,CO,CO2等。
据估计,全国的焦化企业每年至少向外输送500×108m3的焦炉煤气。
一直以来,这部分焦炉煤气主要用做城市燃气或发电,近年来随着国家节能减排政策的不断深化,焦炉煤气的综合利用越来越受到重视,其中焦炉煤气催化转化制甲醇以及甲烷化制LNG工艺流程,得到越来越多的应用[1]。
螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析

螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析摘要:螺杆压缩机已经被广泛应用于石油化工业的各项生产之中,在石油化工业中占据重要的地位,螺杆压缩机的使用性嫩良好,可以将螺杆压缩机称为螺旋式压缩机,该螺杆压缩机的应用,不仅可以满足石油化工业的生产需求,同时还能增加石油化工业的生产效率,而且螺杆压缩机不仅可以节能还可以减少对环境的污染。
本文首先对螺杆压缩机进行概述,分析螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用现状,最后对其应用前景进行讨论。
关键词:螺杆压缩机石油化工工艺螺杆压缩机在国家石油化工业发展有着非常重要的地位,螺杆压缩机技术的进步不仅可以推动经济水平的发展,还可以提高石油化产业的生产效率,在节约资源的情况下尽可能和获得最大的收益,因此,螺杆压缩机的广泛应用是非常重要的,螺杆压缩机的推广技术的提升也是一项非常重要的措施。
1螺杆压缩机的性能优势螺杆压缩机,又称螺旋式压缩机,具有不同的结构形式。
螺杆式压缩机SRM技术诞生于1934年,至此开始在工业上进行应用,发展速度迅速,其原因是因为螺杆压缩机具有以下几个方面的性能优势。
首先,螺杆压缩机的运行比较平稳,维护过程比较便利,运维简单。
随着螺杆压缩机的不断完善,对人力的要求也越来越低,自动化水平得到了显著的提高,无需对操作工人进行较长的培训。
螺杆压缩机兼具了活塞式机械和纯旋转透平机械的优点。
活塞式机械的优点在于运行特性稳定、机械简单,纯旋转透平机械的优点在于无振动、无惯性力、结构简单、尺寸小、容量的高速性等等。
无油螺杆压缩机不会造成气体污染,因此气体中存在的液体组分和杂质也不会对螺杆压缩机造成较多的干扰。
其次,螺杆压缩机在应用的过程中,由于其内部的构成零件较少,也没有易损件,因此运行安全可靠,运转过程稳定安全,使用寿命较长。
螺杆机的主机头使用寿命一般为30年。
另外螺杆压缩机无不平衡惯性力,运行过程比较平稳,能够进行无基础运转。
此外,螺杆压缩机的转子齿面之间存在着缝隙,其耐液体冲击能力较好,可以压送各种易聚合气体和粉尘气体,具有良好的多相混输性能。
螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析

螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析摘要:螺杆压缩机是一种应用性能高、使用寿命长、工艺维护管理方便的螺杆压缩机。
随着科学技术的进步,螺杆压缩机也在不断地改进和完善,其自动化性能也在不断地提高,适应其他过程应用。
以石化工艺为例,螺杆压缩机充分发挥自身优势,实现节能运行,促进石化工艺进步,提高运行效率。
本文分析了螺杆压缩机的优点,详细介绍了螺杆压缩机在石化工艺中的应用。
关键词:螺杆压缩机;石油化工工艺;应用分析前言:螺杆压缩机广泛用于石油化工行业,它不仅大大提高了石油化工生产的效率,同时也提高了节能效果,改进了工艺设备,对工艺质量产生了积极的影响。
随着科学技术的发展和进步,螺杆压缩机在石化行业的性能得到了提高,对我国石化行业的发展提出了更高的要求。
本文结合相关文献,对螺杆压缩机在石化生产中应用的实践工作和学习经验进行了总结,为提高螺杆压缩机的效率做出了积极贡献。
1.螺杆压缩机的分类螺杆压缩机按照运行方式的差异有无油螺杆压缩机和喷油螺杆压缩机两种类型,无油螺杆压缩机转子之间存在一定的间隙,不会直接接触,阴转子通过齿轮与阳转子一起旋转,动力通过同步齿轮进行传输,转子间隙不会受到影响;喷油螺杆压缩机的特点就是阴转子与阳转子直接接触,阴转子、阳离子由外界传动机构一起带动转动,同时,喷油螺杆泵压缩机中润滑油在轴承与转子压缩机之间连通,轴承与转子压缩腔之间不必再单独设置轴封阻隔,想对喷油螺杆压缩机内容积比与流量进行调节,还要将滑阀设于其中[1]。
2.螺杆压缩机的工作原理双螺杆压缩机根据向机腔内是否喷淋液体分为两种,一种为干式,一种为湿式。
干式螺杆式压缩机不需要将其余液体喷洒到工作腔室中,因此,不会出现污染现象,湿式螺杆压缩机需要将一些液体喷入工作腔内,使用分离装置进行分离。
湿式螺杆压缩机通过将一些柴油等液体喷淋到机腔内,该种液体不会与介质发生反应,有着加强阴阳转子润滑性能的优势,同时,还能降低介质温度。
气体随着压缩机的不断工作运行,被压缩到油气过滤器中,在油气过滤器中,喷淋介质与其他液体杂质被过滤掉,最终得到的压缩气体具有品质高、洁净等特点。
焦炉煤气制液化天然气工艺技术应用分析
焦炉煤气制液化天然气工艺技术应用分析摘要:本文主要介绍了焦炉煤气制液化天然气的工艺,指出企业在建设项目中,需要以可持续发展作为发展目标,同时结合自身情况选择相应的可靠技术。
首先对焦炉煤气制液化天然气的工艺进行阐述分析,描述运行过程中存在的问题,并提出相应的改善措施,以供参考。
关键词:焦炉煤气;液化天然气,净化分离近年来,可持续发展理念逐渐深入人心,各行各业对于清洁能源的使用也有了全新的研究。
作为全世界最重要的清洁能源之一,天然气占据了能源消费总量的23.8%。
而我国天然气运用量仅有4.6%,与世界运用水平有着较大的差距。
经分析,我国天然气使用较少的原因主要为天然气能源供应较少。
近年来,国家开始大力推进天然气行业的发展,该类清洁能源开始受到广泛的关注和青睐,天然气使用市场也展开了快速发展阶段。
目前,焦炉煤气依然是占据我国能源使用量之首,城市供暖供电,生产尿毒和甲醇都需要借助焦炉煤气。
但是以上方法都么有达到较高的经济效率和能源利用率。
近年来,资源转换收到了广泛关注,其中焦炉煤气制天然气是当下最受欢迎的新技术,通过此项技术可以有效提高能源利用率,简化能源运用工艺流程,具有较高的投资价值,逐渐成为焦炉煤气最热门用途之一。
1.焦炉煤气制天然气工艺技术的介绍及特征焦炉煤气在制天然气时需要先经过气柜,并在整体缓冲并稳定压力之后,通过压缩和预处理手段脱出煤气中的焦油、有机硫和无机硫。
再通过加入氢气进行脱硫,直至焦炉煤气的总硫值低于0.1ppm。
然后,在完成甲烷类反应,分别进入主、副甲烷反应器,借助催化剂的作用,将煤气中的CO和CO均转化为甲烷,在2二者的总含量小于50ppm之后,进入干燥系统吸取水分。
最后经过深冷液化装置实现液化分离,得到较纯净的甲烷产品。
此项工艺具有以下几种特点:1.1一般的焦炉煤气制液化气的过程都只能在其中提取出甲烷进行液化,但是上述工艺中利用了CO、CO2、H2以及多种物质共同组成甲烷,相较于传统方法,大大提高了甲烷产量。
无油螺杆空气压缩机的相关使用介绍
无油螺杆空气压缩机的相关使用介绍
1. 什么是无油螺杆空气压缩机?
无油螺杆空气压缩机是一种高效、可靠、节能、环保的压缩机,它能够在不添加润滑油的情况下运行,因此被广泛用于一些要求高品质空气的应用场合。
与传统的润滑式空气压缩机相比,无油螺杆空气压缩机具有以下优点:•没有润滑油,不会导致空气污染。
•不需要频繁更换滤芯和润滑油,维护费用低。
•运行效率高,能够提高生产效率和节能。
2. 无油螺杆空气压缩机的使用范围
无油螺杆空气压缩机广泛应用于制药、食品、电子、纺织、化工、汽车、电力等行业,并且在一些对压缩空气质量要求很高的场合表现优异。
3. 无油螺杆空气压缩机的使用注意事项
3.1 安装环境
无油螺杆空气压缩机应该选取干燥、通风、无尘、无腐蚀性气体的环境,并且应该保证压缩机周围的空间足够,以便于安装和维护。
3.2 启动与停机
•启动时应该按照使用说明书的要求,严格控制启动时间和启动顺序。
•停机前应该先卸压,然后按照使用说明书的要求逐步关闭电源,切勿动手操作,防止发生意外事故。
3.3 维护保养
•首次使用前应该仔细阅读使用说明书,了解维护保养要求。
•定期清洗滤芯,并按照要求更换。
•定期检查压缩机的各项参数,及时发现问题并及时排除。
4. 总结
无油螺杆空气压缩机具有广泛的应用范围和高效、可靠、节能、环保的特点,在使用过程中需要注意安装环境、启动与停机、维护保养等方面。
如果能够正确使用和维护无油螺杆空气压缩机,它一定会成为工业生产中的得力助手。
关于螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用研究
关于螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用研究发布时间:2022-08-26T02:16:41.825Z 来源:《科技新时代》2022年第2期作者:王之健[导读] 在我国目前的能源结构中,王之健中石化股份有限公司天津分公司物资采购中心天津 300270摘要:在我国目前的能源结构中,石油占据着极为重要的地位,在经济发展中起着巨大的推动作用。
石油资源的开发利用过程中涉及到很多设备。
在众多有关石油化工工艺设备中,螺杆压缩机是重要的设备之一。
基于螺杆压缩机其本身所具备的优点,在众多的石油化工相关行业当中,该设备的应用相当广泛。
利用螺杆压缩机进行石油产品的生产,不仅能够提高生产效率,而且还能够有效降低能源消耗,因此这项设备在石油化工相关行业中广受好评和采用。
为了能确切了解螺杆压缩机的应用与优点,分析螺杆压缩机应用现状。
关键词:螺杆压缩机;石油化工;应用前景引言螺杆压缩机广泛用于石油化工行业,它不仅大大提高了石油化工生产的效率,同时也提高了节能效果,改进了工艺设备,对工艺质量产生了积极的影响。
随着科学技术的发展和进步,螺杆压缩机在石化行业的性能得到了提高,对我国石化行业的发展提出了更高的要求。
1螺杆压缩机的优点对于石油化工工艺中的螺杆压缩机来说,其也可叫作螺旋式压缩机,在应用的时候,会存在很多种结构状态,因为螺旋式压缩机性能极强,又具备非常多的优点,所以就被人们大量地运用,并通过不断地优化和完善,使其工艺变得越来越强、稳定性变得越来越好,在运行的过程中不会产生大的浮动,所以就可很大程度地确保生产环节稳定。
由于互联网的出现以及计算机的快速发展,便把计算机应用于螺杆压缩机中,使其自动化水平越来越高,并且在设计螺杆压缩机的过程中,分别引入了活塞式机械设备以及纯透平机械设备的优势,这样做的目的有两个,分别为:(1)引入活塞式机械设备主要是为了提高运行效率、方便维修与维护。
(2)引入透平机械设备主要是为了降低振动程度以及惯性应力,所以螺杆压缩机就具有了上述两个优点,并且其还具有降低能耗的优势,所以便显著减少了大气污染。
螺杆式压缩机在焦炉气压缩中的使用方法
螺杆式压缩机在焦炉气压缩中的使用方法 2011年05月13日08:31 生意社生意社05月13日讯1螺杆式压缩机的工作原理螺杆式压缩机是容积式压缩机,在∞字型的气缸里平行配置两个螺旋型转子,一般具有凸齿的转子称为阳转子,凹齿的转子称为阴转子。
两转子按一定的传动比反向旋转,相互啮合工作。
当两转子旋转时,其啮合点随转子的回转而移动,因此转子沟槽和缸体形成的密封空间容积也随转子的回转而不断变化,从而形成吸气,压缩,排气的工作过程。
2螺杆式焦炉气压缩机的工艺特点螺杆式压缩机既有往复式压缩机的单级压比大,排量受背压影响小,排量和排压基本不受气体分子量的影响等特点,又具有离心压缩机气流脉动小,易损件少,无不平衡质量力(矩),对带有颗粒的气体和污垢不敏感的特点。
由于焦炉气中含有萘,焦油等可凝杂质,对离心压缩机来说焦油液滴,萘颗粒对高速运转的转子易造成损害。
采用往复式压缩机,进口体积流量太大,气缸直径过大(需采用多个气缸),占地面积大。
如对于同样的20万吨/年焦炉气制甲醇装置,采用往复式焦炉气压缩机需要4M32型机器4台,且一,二段缸均需要两个缸,一段缸缸径达到1200mm;而螺杆式压缩机只需要两台,占地面积小,且只有两级压缩(往复式压缩机需要采用四级压缩)。
据文献介绍,无油螺杆式压缩机的可靠性高于往复式压缩机,平均无故障工作时间长于输送非清洁介质的离心式压缩机。
焦炉气压缩过程中不能和润滑油接触,螺杆式焦炉气压缩机采用喷水的双螺杆压缩机,不仅可以降低排气温度,提高单缸压缩机压比,同时可以对压缩机的转子进行冲洗,带走焦炉气中夹带的固体颗粒及可凝杂质。
3螺杆式焦炉气压缩机的工艺流程20万吨/年焦炉气制甲醇装置螺杆式焦炉气压缩机采用两台并联操作。
从焦炉气气柜来的~40℃,0. 004MPa(g)焦炉气经入口消音器后进入螺杆式焦炉气压缩机一段,压缩后压力升到0.55MPa(g),温度为107℃的焦炉气经出口消音器进入一段冷却分离器冷却分离,分离后的焦炉气去粗脱硫工段净化。
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无油喷液螺杆压缩机在焦炉煤气制LNG工艺
的研究与应用
无油工艺螺杆机结构简单、机组无故障运行时间长,能保证装置长周期安全稳定运行,适应介质气夹带杂质、带液工况,耐脏、维护方便、无需备机,同时具备容积式与回转式压缩机的特点,因此被广泛应用于矿山、化工、动力、制冷等行业。
在具体的工艺中,无油工艺螺杆压缩机分为湿式和湿式压缩,湿式螺杆压缩机在压缩过程中无需向腔内喷液冷却,单级压比可以达到2~3.5;湿式螺杆压缩机在压缩过程中需向腔内喷液(软化水、柴油、工艺母液等)冷却工艺气以控制排气温度[1];并采用可靠的密封系统(迷宫、碳环、机械、干气、油膜密封)以隔离工艺气和润滑油系统,确保压缩过程中工艺气体的纯净度。
无油工艺螺杆机在压缩过程中通过喷液后,能有效的控制将排气温度控制在105℃内,单级压比可达到8~9,若采用两级压缩,可进一步将压缩提高到17~18,再加上螺杆压缩机运行稳定等优点,使得螺杆压缩机在
焦炉煤气制LNG等越来越多的工艺中得到应用[2]。
1焦炉煤气制LNG工艺介绍
焦炉煤气中含有一定量的杂质,需要对其净化以满足工艺过程的要求,甲烷化工艺生产装置包括压缩、脱硫、合成,液化四个阶段。
该工艺流程中,关键的环节在于甲烷化。
目前,国内进行过焦炉煤气甲烷化试验的公司主要有大连凯特利催化工程技术有限公司、西南化工设计研究院、新奥科技发展有限公司;目前国内的焦炉煤气装置采用的国外甲烷化技术有英国戴维以及丹麦的托普索甲烷化技术。
除甲烷化工艺外,还有净化分离工艺,其关键技术在于将CO2、N2等和CH4分离,在这方面中科院理化技术研究所低温技术相对成熟。
相比较净化分离工艺而言,甲烷化有较大优势,主要为不需另加脱碳装置、可以提高CH4的产量、使分离过程大简化及可处理的气体量减少。
为控制压缩机噪音,湿式螺杆压缩机入、出口均安装消音器;为控制压缩机排气温度,采用循环喷液(工艺水)将排温控制在85℃以下,在冷却器出口和螺杆压缩机入口之间设有循环回流调节阀以稳定压缩机入口压力。
(1)气体特点
焦炉煤气是炼焦过程中煤炭隔绝空气高温干馏出来的气体产物。
气体中主要以
H2、CH4为主,同时含有一定量的CO和CO2等组分。
根据上表,焦炉煤气中含有焦油、萘、苯等杂质,平均分子量约为10.26,气体的绝热指数约为1.36。
该气体物理性质可推断,气体的泄露声速较高,表明无油湿式压缩机的内泄露量较大,同时,由于绝热指数高,意味着气体压缩过程中较容易发热。
所以,在压缩的过程中向介质气喷入工艺水,一方面能将较脏的焦油、萘等杂志从机体中冲洗掉,防止杂质在压缩腔体中积聚、工艺水在压缩腔体中还能起到密封作用,减少泄露量、且能有效的控制排气温升。
湿式压缩决定了焦炉煤气压缩可以在较高的压比范围内实现压缩,而不至于排气温度过高导致压缩机转子咬合。
(2)工况特点
来自焦化装置的焦炉煤气入口为常压,需经压缩机提压后进入脱焦脱萘单元。
压缩机的具体操作工况如下表2所示。
根据表2所示,压缩机的进排气压比为5.23,进排气压差为0.36MPaG。
吸气量在螺杆压缩机的适用范围内,转速相对同等规格的机组而言较高。
2焦炉煤气螺杆压缩机的关键技术
2.1主机及系统关键技术
与干式螺杆压缩机不同,湿式螺杆压缩机
通过喷液后,压缩能达到8~9,且能有效的控制排气温度、其起到的密封作用还能提高压缩机的容积效率。
液体的喷入量一方面要考虑到系统的热平衡,出口气液混合物的总热量应与绝热压缩产生的热量相当;另一方面,还要考虑在出口温度和压力下液体的气化量以及所产生的气化潜热。
喷液量也不宜过大,过大将导致压缩机对液体做功,轴功率增加。
考察不同的喷液量对压缩机容积效率和轴功率的影响,结果如图3所示。
通过计算,当喷液量为0.4kg/s时,压缩机排气温度为90℃;当喷液量为0.82kg/s 时,压缩机排气温度为80℃;喷液量继续增大至6kg/s时,压缩机排气温度为70℃。
结合图3中看出,当增大喷液量控制排气温度在80℃~70℃之间时,压缩机容积效率增大幅度较大,而喷液量增加带来的轴功率增加幅度不大。
所以,对该湿式螺杆压缩机的排气温度控制在70℃~80℃时,能带来相对较高的容积效率。
(2)内容积比的设计
螺杆压缩机的内容积比是影响压缩效率的一个因素之一。
理论上当设计的螺杆压缩机内容积比使得内压力与排气压力一致时,不会造成欠压缩或过压缩,效率最高,此时的内容积比最理想。
当内外压力不相等时将造成额外的功率损耗。
这部分功耗将全部作用于工艺气体中,使得压缩机的排气温度升高。
合适的内容积比取决于气体物性、操作条件、压缩机转速、排气孔结构和转子型线等参数,因此不同的气体和工况下,相对应的内容积比不尽相同。
根据本项目,考察不同内容及比下的轴功率和排气温度,结果如下图2所示。
根据上图所示,焦炉煤气压缩机的内容积比在接近2.5与3左右时,压缩过程的轴功率最低,相应的排气温度也最小,此时的内容积比值较为理想。
(3)静态啮合间隙的设计
无油湿式螺杆压缩机的阴、阳转子之间
存在一定的啮合间隙。
该间隙的大小影响螺杆压缩机的效率,更确切地说,影响螺杆压缩机的效率取决于“热态”间隙[4]。
阴阳转子在环境温度下进行啮合时,所形成的“冷态”间隙,并非实际运行时的间隙值。
当运行温度与啮合时的环境温度不同时,螺杆压缩机的转子发生热胀冷缩的形变,使转子的实际啮合间隙值发生改变,此时的间隙值即为“热态”间隙。
焦炉煤气压缩机在额定工况运行时,不同的冷态间隙所对应的排气温度及热态间隙值如下图5所示。
根据图中所示,一方面,当冷态间隙越大压缩机的内泄漏越严重,效率越低,湿式压缩机的排气温度越高;另一方面,当冷态间隙越大时,转子间的热态间隙越大,转子越不容易咬合,运行的安全性越高。
因此实际的冷态间隙值应兼顾这两方面,即要保证较高效率,又要防止转子咬合。
焦炉煤气压缩机适宜的冷态啮合间隙值应为0.55~0.6mm。
(4)壳体结构的设计
螺杆压缩机从壳体有无冷却方面划分可分为有水夹层和无水夹层型式;从剖分结构可分为两段式、三段式、垂直与水平剖分。
焦炉煤气压缩机在额定工况下的排气温度小于90℃,此温度下壳体不易产生过度变形,可选择无水夹层的机壳,壳体中间段铸造冷却及加强筋条结构;并采用三段式的垂直剖分结构,在排气端检维修密封及轴承时,无需拆卸转子,降低了设备的维护难度。
根据运转情况测量的最大振动值远小于设计要求值。
同时,优化排气通道和壳体的结构能够起到良好的降噪作用[5]。
总体外形结构如图5所示。
3.现场应用情况
内蒙某公司选用型号LG430/0.35的焦炉煤气无油湿式螺杆压缩机顺利通过了空气试车和工艺气试车,并于2013年11月份正式投入使用,经过一年多的压缩机运转,标况下的吸气量为20488Nm3/h、排气压力、排气温度均达标,现场数据截图如下图6所
示。
图6 现场运行数据
在是焦炉煤气制LNG装置中,气体经螺杆压缩机初级压缩后进行脱焦脱萘预处理是整个流程中的第一道工序,螺杆机的平稳运行是整个生产装置正常生产的前提条件。
由于采用了螺杆压缩机湿式压缩机技术,流程简单,故障率低,减少了现场操作人员的检修维护工作量,具有良好的可靠性和经济性
4.结束语
工艺螺杆压缩机近年来不仅在石油、化工行业得到了越来越多的应用,在煤化工行业的应用也在逐渐增多,尤其是在焦炉煤气制LNG领域。
近年来LNG市场需求在不断扩大,无油湿式螺杆压缩机经过关键技术的分析与研究,在焦炉煤气制LNG工艺中具备良好的适应性,并在实际运行中获得成功。
因此,在该工艺中进行适当的螺杆机推广,将会带来良好的经济价值。