大型乙烯装置裂解气压缩机运行情况调研.docx

大型乙烯装置裂解气压缩机运行情况调研 鉴于大型乙烯设备中长寿故障的普遍存在，目前已对大型乙烯设备中的“三机制”进行了机械分析和自动研究。目前，公司承担着对上海岩石、扬子石化、齐鲁石化、燕山石化等大型乙醚设备中“三机”的运营，尤其是对长春石化和燕山石化的运营进行了全面的现场研究。本次调研考察对象包括进口机组、国产机组和联合机组(即国外设计、国内制造),内容包括机组设计参数、实际运行参数、曾发生的故障(或事故)、故障原因及处理措施等,从而如实地反映了在役乙烯“三机”的现状,为今后新建大乙烯装置领导决策、“三机”的设计制造与采购、在役乙烯“三机”的操作等提供技术帮助。 1 大乙烯装置a/a 乙烯是石油化工最重要的产品之一,其发展不仅能带动其它石油化工产品的发展,而且其产量往往标志着一个国家石油化学工业的发展水平。我国自20世纪60年代以来,先后从国外引进了一批不同规模的乙烯装置,分别建造于吉林、辽宁、甘肃、新疆、黑龙江、河南、江苏、山东、广东、北京、上海和天津等12个地区。近几年来,原有老装置通过配套优化、技术改造、内涵挖潜,使全国乙烯生产能力有了大幅度提高。至2004年底,我国共有乙烯装置20套,其中300kt/a以上的装置9套,100kt/a级的装置11套,总生产能力6 100kt/a,约占全球乙烯产能的5%,仅次于美国和日本,居世界第3位。从产能看,中国已经成为一个乙烯大国,但由于中国的乙烯工业普遍存在装置规模偏小和工厂布局过于分散等问题,因此中国还不是一个乙烯强国。 我国现有300kt/a以上规模的大乙烯装置9套,分别是上海石化(700kt/a)、扬子石化(650kt/a)、齐鲁石化(720kt/a)、燕山石化(660kt/a)、茂名石化(640kt/a)、上海赛科(900kt/a)、扬子巴斯夫(600kt/a)、吉林石化(700kt/a)、大庆石化(700kt/a),其中中石化5家(即上海石化、扬子石化、齐鲁石化、燕山石化、茂名石化)。这些大乙烯装置(除新建的上海赛科、扬子巴斯夫外)初建于20世纪80年代,设计规模为年产乙烯300kt,配有乙烯“三机”(裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机)。经过两轮技术改造,即20世纪90年代第1轮(次)扩容改造为450kt/a和近几年第2轮(次)扩容改造为600kt/a以上,达到目前的经济规模。第2次技术改造中“三机”扩容各厂采用的方法各异,但总结起来归纳为3类:一是并联一套小机组,二是更换老机组的内件,三是去掉老机换新机。目前正在建设的大乙烯装置有兰州石化(600kt/a) 、茂名石化(1 000kt/a) 、镇海炼化(1 000kt/a)、天津石化(1 000kt/a) 、独山子石化(1 000kt/a)、武汉石化(1 000kt/a)等。表1列出了中国石化、中国石油、中国化工、中国海油等我国四大化工产业乙烯装置基本情况。 2 “三机”的基本情况及存在的问题、原因和处理措施 2.1 上海石化聚氯乙烯“三机”的基本情况及存在的问题、原因和处理措施 2.1.1 各装置的设计背景 上海石化目前拥有年产150kt和700kt两套乙烯装置(总产能为850kt/a,共3组乙烯“三机”):1#乙烯装置初建于1977年,设计规模为72kt/a,1985年改造为150kt/a;2#乙烯装置初建于1992年,设计规模为300kt/a,2002年改造为700kt/a,有两组乙烯“三机”。上海石化乙烯“三机”的设计气动性能、实际气动性能及机械性能分别见表2～4。 2.1.2 调整后的转子改变 上海石化乙烯“三机”中只有裂解气压缩机E-GB201存在结焦磨损问题,其余正常。裂解气压缩机E-GB201检修前主要缺陷为中压缸靠透平侧振动偏大,有时超标。开缸后发现3个缸体内转子和隔板都有不同程度的结焦(中压缸更为明显),并且转子上叶轮和轴套磨损严重。检修后中压缸的振动明显降低,即从原来40μm左右降低到现在的18μm左右。对低压缸LP、中压缸MP、高压缸HP三缸转子进行测量检查,发现低压缸LP转子弯曲,转子主轴中间径向跳动为0.06mm,转子不平衡量达150g(调整后也有48g),安装试车时振动量达28～30μm。重新更换新转子后,其主轴径向跳动小于0.03mm,端面跳动及其它尺寸和MP、HP缸一样符合标准。低压缸转子弯曲也是因结焦引起,由于低压缸转子长,因此只有低压缸转子发生弯曲。 2.2 扬子“三机”的基本情况及存在的问题、原因和处理措施 2.2.1 中日分离设备在乙烯装置的应用 扬子石化现拥有两套乙烯装置,其规模分别为400kt/a(一系列)和350kt/a(二系列),总规模达750kt/a,共配有大型离心式压缩机6台(其中裂解气压缩机2台,即一系列400kt/a规模E-GB201、二系列350kt/a规