田娟娟

（中國(guó)石油化工股份有限公司天津分公司烯烴部乙二醇車間，天津 300271）

乙二醇裝置尾氣壓縮的重要性

田娟娟

（中國(guó)石油化工股份有限公司天津分公司烯烴部乙二醇車間，天津 300271）

往復(fù)式尾氣壓縮機(jī)K-301是乙二醇裝置的重要設(shè)備，它的作用是將工藝尾氣增壓后返回氧化反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)利用。論述了K-301的重要性，針對(duì)其對(duì)物耗、能耗、環(huán)保的影響以及易損件多、檢修頻繁的設(shè)備特點(diǎn)，根據(jù)最新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，提出了建議措施。

乙二醇；工藝尾氣；往復(fù)式壓縮機(jī)；環(huán)保

1 尾氣壓縮機(jī)的基本情況

石油—乙烯—乙二醇路線的乙二醇裝置是以乙烯和氧氣為原料，在貴金屬銀為催化劑、甲烷做致穩(wěn)氣體條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，環(huán)氧乙烷再進(jìn)一步與水反應(yīng)生產(chǎn)乙二醇、二乙二醇、三乙二醇等產(chǎn)品。尾氣壓縮機(jī)K-301用于回收殘余環(huán)氧乙烷吸收塔、二氧化碳?xì)馓崴旈W蒸罐、乙烯膜回收系統(tǒng)、分析小屋和循環(huán)氣壓縮機(jī)密封泄漏氣的工藝尾氣，是乙二醇裝置的重要設(shè)備之一，對(duì)整個(gè)裝置的物耗、能耗和環(huán)保達(dá)標(biāo)都具有重要的意義。

2 尾氣壓縮機(jī)對(duì)乙二醇裝置的重要性

2.1 工藝方面

早期建成的乙二醇裝置，其工藝上只設(shè)計(jì)1臺(tái)尾氣壓縮機(jī)，K-301停車不會(huì)觸發(fā)裝置停車。K-301故障停機(jī)或檢修時(shí)，需要將各工藝尾氣直接放空至大氣，不但造成環(huán)境污染和安全隱患，含有烴類、環(huán)氧乙烷的工藝氣也對(duì)操作人員的健康造成危害。K-301發(fā)生故障一般都需要進(jìn)行解體檢修，檢修工作量大，維修費(fèi)用高，而且涉及切出工藝流程、氣體置換、停開(kāi)機(jī)等程序，耗時(shí)較長(zhǎng)。此外，正常生產(chǎn)時(shí)，乙烯氧化反應(yīng)中重要的致穩(wěn)劑甲烷需要由K-301加壓后送至循環(huán)氣回路，但在K-301停機(jī)檢修期間由于甲烷無(wú)法加入，乙二醇裝置將被迫改用氮?dú)庾鲋路€(wěn)劑。相對(duì)于甲烷的致穩(wěn)效果，氮?dú)庵路€(wěn)時(shí)因爆炸極限的限制，裝置的投料負(fù)荷需要降低，尾氣放空量也需要增大，無(wú)法進(jìn)行循環(huán)利用，造成大量物料損失，增加了裝置的物耗、能耗，使裝置的經(jīng)濟(jì)效益降低。

2.2 設(shè)備方面

乙二醇裝置的尾氣壓縮機(jī)K-301一般選型為往復(fù)壓縮機(jī)，其外形尺寸較大、機(jī)組本體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要包括氣缸、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、活塞組件、填料、氣閥、機(jī)身與基礎(chǔ)、管線及附屬設(shè)備等[1]。往復(fù)壓縮機(jī)本身就易損件較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且乙二醇裝置尾氣壓縮機(jī)的工況和物流組分復(fù)雜，需要處理多達(dá)5個(gè)系統(tǒng)的工藝尾氣，含有微量水并夾雜各類雜質(zhì)，其中還含有氯離子對(duì)不銹鋼會(huì)產(chǎn)生腐蝕，因此故障率要比離心壓縮機(jī)高。

常見(jiàn)的故障有吸氣閥和排氣閥故障、活塞環(huán)斷裂或磨損、油溫過(guò)高、氣缸異響等。氣閥是尾氣壓縮機(jī)K-301最關(guān)鍵和損壞率最高的部件，氣閥故障一般為吸氣閥或排氣閥泄漏，氣閥故障后需要及時(shí)更換，避免對(duì)壓縮機(jī)造成更嚴(yán)重的危害。活塞環(huán)也是易損件，發(fā)現(xiàn)活塞環(huán)磨損需要及時(shí)進(jìn)行更換，否則將影響往尾氣壓縮機(jī)的使用壽命。填料問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)不能夠正常工作，填料和活塞環(huán)之間摩擦生熱也會(huì)降低壓縮機(jī)的工作效率，甚至不能正常工作，所以需要保證冷卻水的溫度和流量在正常的控制范圍內(nèi)，使填料和活塞環(huán)摩擦產(chǎn)生的熱能夠及時(shí)排出[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，乙二醇行業(yè)內(nèi)K-301的停機(jī)檢修次數(shù)每年一般在3次以上，一些采用廉價(jià)備件的裝置停機(jī)次數(shù)更多。

2.3 環(huán)保方面

按照2015年7月1日?qǐng)?zhí)行的GB31571—2015 《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，K-301故障停機(jī)或檢修時(shí)工藝尾氣應(yīng)接入回收或處理設(shè)施。K-301如果發(fā)生停機(jī)，由于不具備回收處理設(shè)施，所以乙二醇裝置需要被迫停車，損失巨大。新建的乙二醇裝置尾氣壓縮機(jī)的停機(jī)信號(hào)需設(shè)計(jì)為觸發(fā)氧氣進(jìn)料系統(tǒng)聯(lián)鎖，在K-301停機(jī)時(shí)立即切斷裝置的氧氣、乙烯等原料進(jìn)料，全裝置進(jìn)行停車操作，所以降低K-301的故障率、提高運(yùn)行效率是乙二醇裝置既滿足環(huán)保指標(biāo)又避免停車的重要保證。

3 針對(duì)尾氣壓縮機(jī)重要性的對(duì)策

1）做好K-301的日常巡回檢查和機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。操作人員需確保進(jìn)出口溫度、壓力等工藝參數(shù)在正常的控制范圍內(nèi)，設(shè)備人員需掌握K-301的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力特性，設(shè)置及時(shí)有效的監(jiān)測(cè)和診斷手段，保證機(jī)組的油壓、油溫、振動(dòng)、氣閥溫度等在正常的范圍內(nèi)。

2）采用先進(jìn)的故障診斷技術(shù)，K-301產(chǎn)生異常能夠及時(shí)確定故障發(fā)生的原因并進(jìn)行預(yù)知檢修。組建一支響應(yīng)迅速、技術(shù)過(guò)硬的檢維修隊(duì)伍，同時(shí)對(duì)壓縮機(jī)的易損件質(zhì)量做到嚴(yán)格控制，采購(gòu)行業(yè)內(nèi)具有良好使用業(yè)績(jī)廠家的產(chǎn)品。

3）增設(shè)工藝尾氣的環(huán)保處理設(shè)施。在K-301停機(jī)時(shí)，對(duì)原工藝尾氣進(jìn)行處理以達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，但是此種方案投資比較大，而且對(duì)尾氣進(jìn)行處理同樣會(huì)導(dǎo)致物耗和能耗增加。

4）增設(shè)1臺(tái)K-301備用機(jī)。雖然一次性投資較大，但可以避免由K-301故障停機(jī)或檢修帶來(lái)的環(huán)保和效益問(wèn)題，特別是對(duì)于產(chǎn)能較大的乙二醇裝置，每次故障停車或K-301檢修導(dǎo)致的損失巨大，對(duì)于設(shè)有甲烷壓縮機(jī)的乙二醇裝置，增設(shè)K-301備機(jī)后還可以取消甲烷壓縮機(jī)的設(shè)置。

4 結(jié)束語(yǔ)

化工裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行是經(jīng)濟(jì)效益最重要的保證，隨著環(huán)保要求的不斷提高，不但要提高乙二醇裝置的設(shè)備運(yùn)行管理水平，更要綜合考慮環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益因素，從根本上升級(jí)關(guān)鍵的設(shè)備和環(huán)保設(shè)施。尾氣壓縮機(jī)K-301增設(shè)一臺(tái)備用機(jī)對(duì)乙二醇裝置滿足環(huán)保要求和安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)運(yùn)行具有重要的意義。

[1] 王柏輝，吳健.往復(fù)式壓縮機(jī)的維護(hù)與故障分析[J].甘肅科技，2008，24（22）：89-91.

Importance of Residual Gas Compressor in glycol plant

Tian Juan-juan

Residual gas compressor K-301 is an important equipment of glycol plant，it was used to booster the process gas returned to oxidation reactor.This article discusses the importance of k-301，according to its impact on material consumption，energy consumption and environmental protect and vulnerability，frequent maintenance of equipment，according to the latest environmental protection standard，Some measures are proposed.

glycol；residual gas；reciprocating compressor；environment protect

TQ223.162

A

1003–6490（2017）05–0106–01

2017–04–06

田娟娟（1984—），女，天津人，助理工程師，主要從事環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置的設(shè)備管理工作。