甲醇空分系统氧压机长周期运行的技术研究.pdf
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1、总第2 1 3期2023年第8 期化机与设备摘要:氧气压缩机是空分系统中的关键设备,其作用是将从分馏塔出来的氧气压缩到1.0 3.0 MPa送至后工序,以保证甲醇系统的正常生产。此次技术研究通过对氧压机填料结构材质进行优化,实现了氧压机的长周期运行。关键词:氧气压缩机;填料;长周期运行中图分类号:TQ051.81基本情况甲醇厂空分车间6 台氧压机为立式、三级四列(其中一级为2 个气缸,二、三级各1 个气缸)、双作用、水冷却、无润滑、活塞式氧气压缩机。其主要作用为:将空分装置生产的氧气加压后送至一、二系统转化炉。氧压机的填料是密封活塞杆与气缸之间间隙的主要部件,填料函温度能直接反映氧气的泄漏情况
2、及填料的质量优劣。2 0 1 6 年1#氧压机发生着火事故后,为了提高氧压机的安全性能,公司决定将二、三级填料函材质由原来的3Cr13改为青锡铜材料,填料环由三六瓣改为四瓣整体式填料环,提高密封器的散热效果、阻燃效果,降低泄漏氧气的温度及摩擦起火的可能性。在设备运行过程中,三级填料环的运行时间较短,运行5 0 d左右填料环就会磨损、失效,导致填料函泄漏气温度升高至8 0、泄漏量变大而不得不停机检修,从而导致频繁的倒车,影响设备的长周期运行。2原因分析2.1材料方面非金属类填料环的特性(耐磨性、热稳定性、塑性、高温下的膨胀性、化学稳定性等等)影响其使用周期,其由材料的配比所决定,这方面由填料环的
3、制造厂家所决定。2.2加工方面填料环的表面粗糙度、各种加工尺寸、内孔透光率且与活塞杆的最大间隙、切口透光率且最大间隙、端面的平行度等,其由制造厂家进行加工保证。2.3装配方面合理的轴向间隙、径向间隙、开口间隙;径向、切向环的安装方向;密封面(填料环与活塞杆、填料盒所形成的密封面,包括填料环表面、活塞杆表面、填料合的侧面)的粗糙度;拉紧弹簧的预紧力;活塞杆中心与各填料盒中心同心程度(活塞杆的跳动);活塞杆的圆柱度。其他方面原因还有介质中的杂质进人填料环;冷却效果差。收稿日期:2 0 2 2-1 1-0 9作者简介:杜淑平,女,1 9 8 0 年出生,毕业于太原理工大学,本科,工程师,主要从事甲醇
4、空分系统工艺技术管理工作。山西化工Shanxi Chemical Industry甲醇空分系统氧压机长周期运行的技术研究杜淑平(山西焦化集团有限公司,山西洪洞0 4 1 6 0 6)文献标识码:A3采取的主要措施针对这一情况,决定重点从以下几方面开展工作,探索延长填料环使用周期的办法:1)由杭氧生产的铜填料函每组填料环与盒套的径向间隙第一组间隙为0.4 0.6 mm,其余6 组为0.30.4mm,开封黄河生产的不锈钢填料函使用的填料环的间隙均为0.5 0.8 mm。怀疑杭氧的填料环间隙偏小,在运行过程中活塞杆与填料环摩擦,温度升高膨胀后间隙变小加快了填料环的磨损。在2 0 2 2 年6 月12
5、日对3#氧压机检修时,通过研磨填料环垫环,将三级填料函每组填料环与盒套的径向间隙加大至0.6mm左右进行试验。在3#氧压机运行5 6 d时,填料函泄漏气温度在7 5 左右(指标为8 0),此次加大径向间隙的办法效果不明显。2)考虑到填料环在高温、高压环境下的耐磨性可能降低,导致填料环磨损较快的情况,通过在各机组的抽油烟氮气管道上引氮气管至各填料函处,进行通氮气吹扫填料函及活塞杆,以降低填料环的温度,达到提高填料环使用周期的目的。通过一段时间的运行观察,通氮气吹扫填料函及活塞杆降低填料环温度的办法没有明显效果。3)因在填料函外部通氮气降温的效果不明显,研究小组经讨论后决定在2#氧压机三级填料函内
6、部开孔,利用填料函泄漏气内漏、外漏通道将填料函内部通入氮气,达到降低填料函及活塞杆的温度并阻止氧气泄漏的目的。从实施后的运行周期来看,此办法也没有达到延长填料环运行周期的目的。4)通过与填料环制造厂家(杭氧)技术人员联系沟通,建议将填料环的组分配比进行调整,在填料环中增加耐磨材料。厂家采取了此建议并制作了4 套改良后的耐磨填料环,并分别装入4#、6#氧压机三级填料函及2#氧压机二、三级填料函进行试运行。经过一段时间的运行,填料环的使用情况为:6#氧压机运行90d,填料函泄漏气温度在30 36 之间波动;4#氧压机目前运行9 8 d,填料函泄漏气温度由开车时的Total 213No.8,2023
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