乙烯压缩机系统

裂解气压缩机控制系统节能技术改造

带瞧降蔫　乙烯工业２０１０，２２（４）４６—５Ｏ　ＥＴＨＹＬＥＮＥ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　

裂解气压缩机控制系统节能技术改造　

于庆红　

（中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司烯烃厂，山东淄博，２５５４１１）　

摘要：齐鲁乙烯两套裂解气压缩机原控制系统负荷分配不合理，影响装置能耗和产品收率。通过　引进美国压缩机控制公司的ＣＣＣ控制系统替代现有的ＷＯＯＤＷＡＲＤ　５０５Ｅ控制系统，实现ＧＢ一２０１、１２０１　压缩机的并联运行及负荷分配，达到提高产能、降低能耗的目的。　关键词：乙烯装置；裂解气压缩机；负荷分配　

１　改造背景　１．１　工艺简介　

中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司烯烃　

厂（以下简称齐鲁乙烯）乙烯装置二期扩建后形成　“两头一尾”流程，即两套裂解炉、急冷系统、裂解　

气压缩系统，一套分离系统。裂解炉、急冷、压缩　系统分为大、小区，其中大区包括１１台裂解炉，并　

新增裂解气压缩机ＧＢ２０１。小区包括４台裂解炉　

和裂解气压缩机ＧＢ１２０１。两台压缩机分别将各　

自连接的裂解炉出来的裂解气压缩，在出口侧汇　合进入干燥器干燥后，进入分离系统。目前的控　

制方案和操作模式限制了进一步的产能增加，并　有一定的能耗浪费。　

１．２　运行中存在的问题　

由于２台裂解气压缩机组分别独立控制，负　荷不能合理分配，且新增机组ＧＢ２０１功率远大于　

原有机组ＧＢ１２０１，因此在出口侧造成ＧＢ１２０１一　

定程度上的憋压，压比达到２７．６１，而ＧＢ２０１压比　为２３．８７。在目前装置超负荷状态下（小区裂解炉　

３开１备），当小区１台炉子切换时，ＧＢ１２０１将产　

生约１５％的回流，浪费能量。而ＧＢ２０１已经达到　

控制的限制极限，无法继续提高产能，并且人口压　

力较高，影响了乙烯收率。如将ＧＢ１２０１与ＧＢ２０１　并联运行，可由ＧＢ１２０１分担部分负载，提高产能，　

并且降低总人口压力，提高乙烯收率。　

原机组采用的控制系统是ＷｏｏｄＷａｒｄ　５０５Ｅ调　

速器，压缩机入口压力控制和喘振控制则在ＤＣＳ　上实现，不能实现并联运行负荷分配的控制策略　及充分发挥压缩机的效率。加之控制精度低，即　使在目前超负荷运行状态下（年产８５０　ｋｔ），　

乙烯压缩机组的防喘振控制

炼油与化］＿　ＲＥＦＩＮＩＮＧ　ＡＮＤ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　第１９卷　

乙烯压缩机组的防喘振控制　

晋景云　（大庆石化公司培训中心，黑龙江大庆１６３７１１）　

摘要：文中对ＩＴＣＣ防喘振控制系统进行了分析，通过与传统的防喘振控制系统相比较指出该　系统优势所在，并针对其在大庆石化公司的具体应用，系统地阐述了其防喘振控制原理、控制　模式、控制程序以及喘振恢复程序。　关键词：防喘振；控制程序；恢复程序　中图分类号：ＴＨ４５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７１—４９６２（２００８）０３—００４０—０３　

大庆石化公司４８０　ｋｔ／ａ乙烯改扩建Ｔ程新区　

压缩机机组，采用美国伍德沃德公司生产的透平　

压缩机综合控制系统（ＩＴＣＣ），该系统以多年控制复　

杂透平系统的经验为基础，保证了压缩机的安稳　

运行。在附属设备甚至控制系统硬件发生故障时，　

压缩机也可以得到有效的保护。此外控制系统的　

所有设备都有相匹配的动态参数，使整个系统的　

运行达到最优。与传统的防喘振控制（最小回流量　

控制、开环控制）相比，它能够有效地避免因回流量　

过大带来的巨大能耗，以及在喘振发生时，引发的　

工艺过程的剧烈波动，具有较好的经济优势和技　

术优势　１。　

１　ＩＴＣＣ与传统的防喘振控制的比较　

１．１传统的防喘振控制　

传统的压缩机控制系统由３个基本部分构　

成。见图１。　

一　—１］　Ｉ　：　

—　＾　Ｆ转速控制　防喘振控制　

图１传统压缩机控制系统　

当压缩机的工作点到达喘振控制线的位置　

时，该系统的防喘控制器开始打开回流阀。当丁作　

点移动的比较快时，由于整个控制回路的动态响　

应存在滞后问题，会导致在回流阀达到足够大开　

度来阻止工作点左移前，Ｔ作点已经移过喘振控　

制线。因此，喘振控制算法中在喘振控制线和实际　

的喘振线之间加了第２条控制线，当压缩机运行　

点到达该控制线时通过对回流阀的开阀信号加１　个阶跃变化来实现开环控制。该控制预防喘振并　

将运行点向右拉回喘振控制线内。当回流阀开启　

高压聚乙烯装置压缩机组长周期运行攻关

２０１０年第９卷第１期（总第１４１期）　

高压聚乙烯装置压缩机组长周期运行攻关　

罗元明，赵海福，贾秀杰　

（兰州石化公司电仪事业部，甘肃兰州　７３００００）　

摘要：装置的核心是６Ｂ６Ａ一１六段活塞式乙烯压缩机，由电机驱动。由于机组功率大，乙烯气压力高，机组振动　大，使得仪表设备故障率高，不利于机组的长周期运行。通过对提高压缩机缓冲罐测温电阻体的抗振能力、将缓冲罐温　度由单点联锁改为三取二联锁以及对ＢＥＮＴＬＹ３５００系统的一系列攻关，有效的提高了压缩机的长周期运行时间。　关键词：ＢＥＮＴＬＹ３５００；三取二联锁；活塞式压缩机；高压聚乙烯　

中图分类号：ＴＨ７０７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—８０８９（２０１０）０１—００６０—０２　

兰州石化２０万吨／年高压聚乙烯装置是兰州石化　

公司６０万吨／年乙烯改扩建工程主装置之一，引进德国　

Ｂａｓｅｌｌ公司ＬＵＰＯＴＥＣＨＴ￣管式法反应器技术，以乙烯为　主要原料，以醋酸乙烯为共聚单体，以过氧化物为引发　

剂，丙烯、丙醛为分子量调整剂，该技术为乙烯单点进料，　

过氧化物四点注入的脉冲式反应。　

该装置的核心是ＢＵＲＣＫＨＡＲＤＴ公司生产的　

６Ｂ６Ａ一１六段活塞式乙烯压缩机，该机组由电机驱动。机　组分两部分，增压机（前三段）用于将装置未反应完的回　

收乙烯进行压缩，将回收乙烯从０．０５ＭＰＡ经过三级压缩　

压力提升到３ＭＰＡ，再与新鲜乙烯混合送人一次机（后三　段），经过三级压缩压力提升到３０ＭＰＡ，送到二次压缩机　

进行再压缩。压缩机采用ＢＥＮＴＬＹ３５００系统以及　

ＤＥＬＴＡＶ集散控制系统对压缩机的主电机轴振动、压缩　机壳体振动、轴位移、轴温以及乙烯温度、润滑油压力等　

参数进行监测。　

一、压缩机组运行概况　由于机组功率大，乙烯气压力高，使得机组振动大，　

仪表设备故障率高，容易造成机组联锁停车，不利于机组　的长周期运行。根据】年的运行统计，４６％的停车原因是　

因仪表设备故障而引起的。为了提高机组长周期运行时　

百万吨乙烯装置裂解气压缩机干气密封失效原因分析

压缩瓤　乙烯工业２０１３，２５（１）４２～４６　ＥＴＨＹＬＥＮＥ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　

百万吨乙烯装置裂解气压缩机干气密封　

失效原因分析　

潘延君，纪　琳，程　勇，陆　军　

（中国石油独山子石化公司，新疆独山子８３３６００）　

摘要：干气密封是压缩机的重要密封部件，通过对低压缸、中压缸和高压缸密封拆解后呈现的现象　进行分析，造成密封失效的可能原因为：二级密封静环卡滞、动环传动方式不合理、在盘车及低转速下干　气密封接触以及密封气供气系统压力变化。建议通过改进干气密封的设计结构、选用钻石面涂层技术、　增设一级密封气专用管线等措施来保障压缩机的连续平稳运行。　关键词：裂解气压缩机干气密封失效原因　预防措施　

中国石油独山子石化公司（以下简称独山子）　工艺侧　百万吨乙烯装置于２００９年９月建成投产并一次　

开车正常，装置连续平稳运行两年后于２０１１年８　月１２日首次停工检修。在９月２６日开车过程中　

发现裂解气压缩机干气密封失效，通过停机检修　

更换干气密封后，压缩机开车正常。根据干气密　封解体的检查情况，对压缩机干气密封失效的原　

因进行分析。　

１　裂解气压缩机简介　独山子百万吨乙烯装置采用德国林德公司专　

利技术，裂解气压缩机采用五段三缸离心式压缩　

机，由超高压蒸汽透平驱动，主要作用为将裂解气　从３０　ｋＰａ（Ｇ）压缩至３７．３　ＭＰａ（Ｇ），为分离装置　输送高压裂解气。压缩机（型号为ＳＴＣ—ＳＨ）由德　

国西门子公司制造，额定功率为５６　９６７　ｋＷ，额定　转速为４　１４０　ｒ／ｍｉｎ，密封采用德国博格曼公司制　

造的干气密封。　

２　干气密封形式　

２．１　干气密封的基本结构形式　裂解气压缩机的干气密封采用德国博格曼公　司设计制造的ＰＤＧＳ双向Ｕ型槽、带有中间迷宫　

密封的ＰＤＧＳ１０串联式干气密封，见图１和图　２［　＿　——●　——－●　＠　一　；　＿—＿　Ｊ　Ｉ　Ｉ　

Ｉ　、Ｉｌ　］　——　＿。——　．Ｊ＿，　［　

１　

｝，ｆ＼＼＼　ｌ　ｆ　ｆ下一　●＿——　１　２　３　４　５　６　７　８　９１０　大气侧　

聚乙烯21C400压缩机故障诊断

文章编号ｉ　１６７１—０７１　１（２００８）１０—００４１—０２　

聚乙烯２１　０４００压缩机故障诊断　

贺训育，戴风涛，张立斌，李汉涛　

（中石油独山子石化公司研究院，新疆克拉玛依８３３６００）　

摘要：通过对中石油独山子石化公司乙烯厂聚乙烯２１Ｃ４００）￣振动增大现象进行在线跟踪监测，运　

用￥８０００系统进行频谱分析，判断故障原因并采取有效措施，解决了机组的振动问题。　

关键词：状态监测；压缩机；油膜涡动；频谱分析　

中图分类号：ＴＨ４５２　文献标识码：Ｂ　

中石油独山子石化公司乙烯厂聚乙烯装置中的离心式　

压缩机Ｃ一４００作流化气循环反应动力，２００７年４月２８日，该　机组压缩机非联轴器端振动逐渐增大，振幅由稳定时的　２０１￣ｍ增加到最大时的５０ｔｘｍ（振动标准为８０１ｘｍ）。虽然振幅　

未超标，但仍然引起极大的注意。通过运用￥８０００系统所监　

测到的数据图谱进行分析，以及综合工艺操作上的工艺参　

数变化判断认为是该压缩机出现轻微喘振而引起轴承出现　油膜涡动，并伴有摩擦导致振动增大。　

一、机组概况　流化气压缩机是乙烯厂引进日本ＥＢＡＲＡ的１８０ＴＣ型离心　式压缩机，采用１　８００ｋＷ的电机驱动，正常生产时进出口压　

力为１．８ＭＰａ和２．１ＭＰａ，转速为３　０００ｒ／ｍｉｎ，其系统结构如图１　

所示。从图中可以看到电机通过联轴器直接与压缩机相联，　压缩机轴承上布置有ＶＥ４０１Ａ、ＶＥ４０１Ｂ，ＶＥ４００Ａ、ＶＥ４００Ｂ　四个传感器监测传送振动数据。　二、故障原因分析　

２００７年４月２８日０点３８分５６秒时刻，ＶＥ４００Ａ通频振动值　

突然由２０ｌ￣ｍ左右增大到２６　ｍ。间隙电压（Ｇａｐ电压）在振　动时未见异常，说明传感器、信号传送线路、仪表无问题。　

从压缩机轴振动变化前后的通频振动值趋势图（见图　

ＶＥ４００Ｂ　ＶＥ４０１Ｂ　

图１　Ｃ一４００压缩机系统结构图　２）可以看到，压缩机后轴承包括ＶＥ４００Ａ和ＶＥ４００Ｂ的振动　

高压聚乙烯生产装置的使用及维护措施

摘要：为了获得最佳的聚乙烯产量，采用高压聚乙烯生产装置。根据生产工艺的不同，采用的生产装置不同，应保持聚乙烯高压生产装置，提高装置的运行效率，以达到聚乙烯的预期生产能力，满足化工市场的需要。

关键词：高压聚乙烯；生产装置；使用；维护措施

引言

为优化液态气体和气体的生产工艺，提高聚乙烯的生产效率，满足化工市场对聚乙烯的需求，达到最佳的生产效果，需要对聚乙烯生产设备进行优化和定期维护，以达到理想的生产性能。

一、高压聚乙烯生产装置的应用

高压线聚乙烯生产装置，包括管式反应器及管道，公司生产的高压组件主要有压缩装置、聚合装置，每种设备都有各自的功能，可以提高聚乙烯生产效率。压缩机的主要设备是压缩系统，乙烯气在冷却时与低压贮器分离，排出冷却器等设备，排出进口压缩机，采用加压压气机、聚合装置反应、高压分离器分离得到聚乙烯产品。根据用户需求，采用高压分离系统和循环系统控制制粒系统，完成聚乙烯生产工艺。为达到有效的生产目的，优化生产工艺设计，选择合适的生产设备，降低聚乙烯生产成本，提高生产效率。我车间采用的管式反应器可满足设计要求，加强设备维护，提高装置运行效率，根据化工生产的具体情况，最大限度地提高聚乙烯生产能力，以满足化工生产的需要

二、高压聚乙烯生产装置的改造措施

1.克服基础部件和固定部件之间的联系

在压缩机的实际工作过程中，肯定会出现高振动的现象。造成这种现象的原因是压缩机反复运行时空气流量波动。如果你想完全避免振动问题，这是非常困难的工作。一些有效的方法或措施只能用来减轻振动的负面影响，为了降低压缩机的振动频率，可以将连接方式简化为单向连接或框架连接。通过这种方式，管的径向力产生的影响可以减少和延长支架的使用寿命。由于这种新材料具有与水泥相同的附着力，因此，基础零件和固体零件从以前的水泥浇注材料转变为环氧树脂材料。此外，这种新材料的弹性非常好，这样有利于更好地连接两部分不易开裂，有利于更好地减缓冲击力[1]。

乙烯裂解气压缩机异常现象处理

河南化工撇年第２期　

乙烯裂解气压缩机异常现象处理　

孙留阁　

中原石油化工有限责任公司，河南濮昭４５７￣ｏｉｊ　

摘要Ｉ对己烯装置裂解气压缩机润滑油舍水、逢平站垢和机械跳丰机构等具有代表桂的重点问题进行了分析，｛芝　对于厣辟井替　了所采取的具体措施　．　

关键词：裂解气压缩机；连平；乙烯装置　

中国分类号：ＴＱ０５１．２１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００３—３４６７（２０￣）Ｏ２—０ｉｊ２９—０２　

中原乙烯裂解气压缩机由ＤＲＥＳＳＥＲ—ＲＡＮＤ制　由一条ｌ　管线将泄漏出来的蒸汽导出，从而大大减　

造，分为三个缸：低压缸３ＭＷＤＦ３／３　中压缸３Ｍ８一　少了泄褥蒸汽进入油封的可能性，油中水的含量得　

６、高压缸５５３Ｂ１０—８；其驱动透平由惹大利ＦＩＮＣＡＮ．　以缓解，由０．５％减少到０．０５％，油箱底部滤油机分　

Ｔ／ＥＲＩ制造，型号为６０ＣＥＸ，使用介质为超高压蒸汽　离出来的水由原来的１０Ｌ／ｄ降到ＩＬ／ｄ。但这种措　

（压力最小１１．９ＭＰａ，最大ｌ２ｂｌＰａ，最大机械设计　旋并不能从根本上解决问题。　

１３．６ＭＰａ），最大连续转速为７９８９ｒ／ｒａｉｎ。裂解气压　１．２停车检修时采取更换汽封、增设氮气密封线的　

缩机分为五段压缩，设有中问冷　器和液体分离罐。　措施　

压缩机在五段中以近似相等的压缩比将气体从　

０　０３ＮＰａ压缩到３．７５８ＹｉＰａ，并设有一个独立的润　

滑／密封油系统。根据两年来对压缩机运行状态的　

监测及运行时出现的异常现象，在２０００年ｌＯ月份　

大检修时，重点解决如下三方面的问题：①润滑油系　

统含水；②汽封泄漏，仪表接头、联轴节等处渗润滑　

油；③解决压缩机运行中未发现的隐患。本文针对　

上述阋题进行分析，并采取相应的具体措施。　

１润滑油系统含水　

长期以来，裂解气压缩机润滑油含水问题一直　

威胁着整个乙烯装置及公司的生产。通过分析　初　

步断定其为蒸汽泄漏。裂解气压缩机透平为抽汽冷　

凝式透平，其低压端为负压操作，为防止空气进入透　

乙烯装置主要设备

国内乙烯装置的典型工艺流程，设备组成和运行现状

乙烯装置是以石油或天然气为原料，以生产高纯度乙烯和丙烯为主，同时副产多种石油化工原料的石油化工装置。裂解原料在乙烯装置中通过高温裂解、压缩、分离得到乙烯，同时得到丙烯、丁二烯、苯、甲苯及二甲苯等重要的副产品。

国内乙烯装置工艺流程简述：

1、裂解工序

接收来自界外的炼厂C3/C4、粗混合C4、C5循环物流、分离部分返回的循环乙烷/循环丙烷、芳烃提余油、轻石脑油、重石脑油、以及加氢裂化石脑油（HCN)，分别送入SL—1型及SL-2型炉内，加稀释蒸汽（DS)进行裂解,得到的裂解气（即：氢气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁二烯、裂解汽油、裂解燃料油等组分的混合物)经废热锅炉急冷，油冷、水冷至常温，回收部分热量，并把其中大部分油类产品分离后送入后续工序。负责接收从界外来的高压锅炉给水并将其转化为压力11。7Mpa、温度500~525℃的超高压蒸汽（VHS)。接收本装置分离工序返回的甲烷氢及从界外补充的碳三/碳四等物料经混合、汽化后做为裂解炉燃料气。

2、压缩工序

将来自裂解工序的裂解气,经五段压缩后,将压力提高到4.173 MPag ，为深冷分离提供条件。裂解气在压缩过程中,逐段冷却和分离，除去重烃和水，并在三段出口设有碱洗，除去裂解气中的酸性气体，为分离系统提供合格的裂解气.

制冷系统由丙烯制冷系统和乙烯、甲烷二元制冷系统构成，为深冷分离提供－40℃，－27℃，－3℃、13℃四个级别的丙烯冷剂;－40℃～－135℃的二元冷剂。丙烯、二元制冷系统为多段压缩，多级节流的封闭循环系统。

3、分离工序

将压缩工序来的裂解气,经脱水、深冷、加氢和精馏等过程,获得高纯度的乙烯、丙烯，同时得到付产品H2、CH4、C3LPG、混合碳四馏份及裂解汽油。

4、汽油加氢裂解汽油加氢工序的任务是将来自乙烯单元的裂解汽油中的C5S及C9+脱除，剩余的C6～C8中心馏份经过二次加氢后作为二段加氢产品，去芳烃装置，作为芳烃抽提的原料，C5S及C+9作为副产品送出界区。

乙烯装置主要设备 2

国内乙烯装置的典型工艺流程，设备组成和运行现状

乙烯装置是以石油或天然气为原料，以生产高纯度乙烯和丙烯为主，同时副产多种石油化工原料的石油化工装置。裂解原料在乙烯装置中通过高温裂解、压缩、分离得到乙烯，同时得到丙烯、丁二烯、苯、甲苯及二甲苯等重要的副产品。

国内乙烯装置工艺流程简述：

1、裂解工序

接收来自界外的炼厂C3/C4、粗混合C4、C5循环物流、分离部分返回的循环乙烷/循环丙烷、芳烃提余油、轻石脑油、重石脑油、以及加氢裂化石脑油(HCN)，分别送入SL-1型及SL-2型炉内，加稀释蒸汽（DS）进行裂解，得到的裂解气（即：氢气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁二烯、裂解汽油、裂解燃料油等组分的混合物）经废热锅炉急冷，油冷、水冷至常温，回收部分热量，并把其中大部分油类产品分离后送入后续工序。负责接收从界外来的高压锅炉给水并将其转化为压力11.7Mpa、温度500～525℃的超高压蒸汽（VHS）。接收本装置分离工序返回的甲烷氢及从界外补充的碳三/碳四等物料经混合、汽化后做为裂解炉燃料气。

2、压缩工序

将来自裂解工序的裂解气，经五段压缩后，将压力提高到4.173 MPag ，为深冷分离提供条件。裂解气在压缩过程中，逐段冷却和分离，除去重烃和水，并在三段出口设有碱洗，除去裂解气中的酸性气体，为分离系统提供合格的裂解气。

制冷系统由丙烯制冷系统和乙烯、甲烷二元制冷系统构成，为深冷分离提供－40℃，－27℃，－3℃、13℃四个级别的丙烯冷剂；－40℃～－135℃的二元冷剂。丙烯、二元制冷系统为多段压缩，多级节流的封闭循环系统。

3、分离工序

将压缩工序来的裂解气，经脱水、深冷、加氢和精馏等过程，获得高纯度的乙烯、丙烯，同时得到付产品H2、CH4、C3LPG、混合碳四馏份及裂解汽油。

4、汽油加氢裂解汽油加氢工序的任务是将来自乙烯单元的裂解汽油中的C5S及C9+脱除，剩余的C6～C8中心馏份经过二次加氢后作为二段加氢产品，去芳烃装置，作为芳烃抽提的原料，C5S及C+9作为副产品送出界区。

乙烯泡点压缩机流程

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乙烯泡点压缩机工艺流程。

1. 净化，将生乙烯经过冷凝、脱水、脱硫等过程净化，去除杂质。 2. 压缩，使用压缩机对净化后的乙烯进行压缩，提高其压力。