【好文推荐】百万吨乙烯装置裂解气压缩机系统长周期运行中的问题及对策

【化工装备十年大发展】2389-2023镇海炼化乙烯裂解气压缩机组汽轮机推力轴承实现国产化
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(出处: 海川化工论坛)

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由于目前SS的温度和压力与其设计值［515℃、11.6MPa(表压)］仍有一定偏差，根据蒸汽修正曲线对化学清洗前后的SS温度和压力参数进行修正，得到化学清洗前后压缩机工作点A和B及其对应的功率C和D。由图4可知：化学清洗前，如果透平转速继续升高，势必造成透平低压调节阀继续开大，甚至全开，同时抽汽量减小，致使工作点A向边界线移动，造成透平靠近边界线操作。化学清洗后，透平运行点移至B点。首先，在装置负荷相差较小的情况下，透平功率得到显著提高，由5300kW增至5500kW，提高了3.7%。其次，压缩机高负荷运转的弹性有所增加，至少保证了在A点与B点之间的余量，在分离装置干燥器泄压操作期间，也可维持裂解气压缩机在相对较高的负荷下运行。



另外，独山子石化公司乙烯装置的超高压蒸汽管道自2009年投用至今，管道系统保温材料普遍存在老化、保护层破损和热量损失严重等问题，这也是SS品质无法保证的主要原因之一。尽管采用裂解炉对流段盘管化学清洗使得SS温度得到显著升高，但由于管道材料老化等造成保温能力下降也不利于装置的节能降耗。

合图6及装置目前SS温度可知，SS管道外表面温度应在46℃左右，但实际测量发现沿途管道中多处外表皮温度超过50℃，有的测量点甚至高于60℃。由此表明：管道保温材料存在老化现象，致使保温效果逐渐变差，造成蒸汽能耗大量损失。装置计划于2019年大检修期间进行超高压蒸汽管道保温更换，进而改善SS品质。

然而，运行了一段时间后，轴位移又呈现出逐渐增加的趋势，最终又上涨至0.410mm。研究发现：裂解气压缩机所用阻聚剂型号为20-Y-3416，主要成分为1，2，4-三甲基苯，且其为油溶性阻聚剂，阻聚剂注入点为压缩机注水总管，然后通过分配到各段注水管线中，这样就导致机组各段阻聚剂不能灵活调节加入量，此外一、二和三段注水量较大，四和五段注水量较小，这些就使前三段阻聚剂相对于总的裂解气量而言，浓度偏高，后两段阻聚剂浓度偏低，且随着裂解气进行五段压缩，压缩过程中温升逐渐增加，使得进入四、五段的裂解气中的组分易发生聚合，然而聚合物倾向严重的通常发生在压缩机四和五段，因此装置采取四和五段单点单注等措施改善压缩机轴位移恶化现象，在装置保持高负荷运转的情况下，使得高压缸轴位移从原先0.410mm降至0.386mm，且目前维持在稳定状态。高压缸内侧止推轴承温度由94℃降至88℃，温度的下降说明推力盘与内侧止推轴承的间距变大，摩擦减弱，这与轴位移下降现象相吻合。此外，由于裂解气压缩机聚合物为有机物在高温下聚合而成的芳香类物质，因此，为提高裂解气压缩机洗油中的芳烃含量，在混合四甲苯中掺入高芳烃含量的1，2，-4三甲基苯，芳烃含量最高达到85%，经过两个多月高芳烃洗油注入，在某种程度上有效地降低了因结焦造成的压缩机轴位移和高压缸内侧推力瓦轴承温度高的现象。