福建化工 ２００２年 第２期 ・ ３１ ・ 柴油加氢装置新氢增压机技术改造 郝保良 （福建炼油４Ｌ．ｒ－－有限公司 泉州市 ３６２１００） 摘要介绍了福建炼油化工有限公司柴油加氢装置新氢增压机技术改造的原因 和内容。通过技术改造，提高了产品质量。 关键词柴油加氢装置 增压机技术改造 １前言 台，正常生产时一台运行、一台备用。原新氢增压机 的主机为沈阳气体压缩机厂生产的两列单级对称平 衡型往复压缩机，型号为２Ｄ２０—５．５／３６—９０一ＢＸ； 辅机为北京重型电机厂生产的无刷励磁增安型同步 福建炼油化工有限公司催化柴油、焦化柴油加 氢精制装置（加氢装置）原设计处理能力为５００ｋｔ／ ａ，１９９３年１０月建成投产，１９９７年经过技术改造，加 氢装置的处理能力实际达到６００ｋｔ／ａ，装置的处理 量增加了２０％。 电机，型号为ＴＡＫＷ６３０—２１—１８。改造前机组的 设计参数和实际运行的操作参数见表１。 加氢装置新氢增压机（Ｋ一４００１／１，２）共有两 表１ 改造前新氢增压机机组的设计参数和操作参数 项 目 吸气压力，Ｍｐａ（Ｇ） 设计参数 ３．６３ 操作参数 ３．１ 排气压力，Ｍｐａ（Ｇ） 进气温度，℃ 排气温度。℃ 排气量，Ｎｍ ／ｈ ．８．９２ ４０ １３０ １０１４０ ６．４ ３０ １１５ ９５００ 轴功率，ＫＷ 额定电压，ＫＶ ４５２ ６０００ 电 动 机 额定功率，ＫＷ 额定转速，５５０ ３３３ ｒｐｍ 该装置原料硫含量一般为６０００～７０００ｐｐｍ，使 用ＲＮ一１０催化剂。由于新氢供给总量不足，经常 达不到加氢深度，致使精制柴油硫含量有时高达 １９００ｐｐｍ，常年生产数据表明硫含量很难保持小于 １０００ｐｐｍ，平均为１３００ｐｐｍ，且稳定性较差，难以满 足生产和质量要求，因此决定对压缩机进行改造。 改造可采用两种方案：一是更换整套压缩机组，按新 的操作参数重新设计压缩机和配套电机；二是对原 机组进行改造。考虑到装置停工检修时间较短，要 更换整套压缩机组一是投资大，二是时间不允许，因 此决定采用方案二，即对原机组进行改造。 ２新氢增压机改造的内容 本着节约投资，最大限度利用原机组现有设备 的原则，根据装置６００ｋｔ／ａ负荷下的实际工艺参数， ・ ３２ ・ 福建化工 ２００２年 第２期 对原有机组进行了热力计算、动力计算、气阀计算、 活塞强度计算、缓冲器计算和管路计算等。计算结 果显示，改造后压缩机排气量为１３０００Ｎｍ ／ｈ时所 需轴功率为５４５ＫＷ，原配套电机５５０ＫＷ可以满足 改造后压缩机的需要，因此原配套电机不需进行更 杆、稀油站、冷却器以及油水管路。改造的主要内容 如下： ２．１压缩机结构 压缩机由原一级压缩改为二级压缩，结构形式 仍为二列两缸对称平衡式。其性能参数和主要技术 指标见表２。 换。除此之外，原压缩机保留利旧的部件有机身、连 表２改造后新氢增压机机组的性能参数和主要技术指标 项目 一级 二级 吸气压力，Ｍｐａ（Ｇ） 排气压力，Ｍｐａ（Ｏ） 吸气温度，℃ 排气温度，℃ 排气量，Ｎｍ ／ｈ 润滑油供油压力，Ｍｐａ（Ｇ） ３．３ ５．６ ’４０ ８８ １３０００ ≥０．２５ ５．６ ９．Ｏ ４０ ８８ 润滑油供油温度，℃ 主轴承温度，℃ 轴功率，ＫＷ ≤５０ ≤６５ ５４５ ２．２基础件部分： 阀通流面积需要加大，因此需要重新设计制造一、二 按计算结果，改造后压缩机最大综合活塞力为 级气阀组件。新设计气阀仍采用网状阀结构，阀座、 阀盖、缓冲片采用２Ｃｒ１３材料，阀片采用ＰＥＥＫ材 料制作。 ２．７填料组件 按ＡＰＩ６１８—９５标准，填料设充氮口、漏气回收 １５０ＫＮ，所以原机机身、连杆体强度可满足要求，不 用更换。而曲轴曲拐扭矩差增大，因此曲轴的拐径 由原来的（ｂ１８５ｍｍ改为（ｂｌ９０ｍｍ，曲轴需要重新设 计制造；相应主轴瓦、连杆大头瓦、十字头组件均需 重新设计制造。十字头和活塞杆采用液压连接。 ２．３气杆组件 压缩机改造为两级压缩。按计算，一级缸径为 ２３５ｍｍ、二级缸径为１９０ｍｍ，而原机缸径为 １６５ｍｍ，因此一、二级气缸组件包括缸体、缸盖、缸 座、压阀盖、压阀罩等均需重新设计制造。 ２．４活塞组件 原机活塞体直径为１６５ｍｍ，由于改造后一、二 口、注油口、冷却水进出水口。其中密封环、阻流环 均采用ＰＥＥＫ材料制作，并采用成组套装，无需刮 研。 ２．８刮油环组件 采用双面刃、大回油槽结构，刮油环采用ＰＥＥＫ 材料制作，在刮油环受油端前设置一个前置回油盒， 保证润滑油不会窜入填料内。 ２．９辅机部分 辅机部分（包括前置分离过滤器；一、二级进排 气缓冲器、中间冷却器和中间分离器）全部重新设计 级气缸缸径加大，因此一、二级活塞组件需重新设计 制造。活塞杆表面采用喷陶瓷硬化处理工艺；活塞 杆与备帽采用电加热紧固技术。 ２．５接筒部件 制造；中间冷却器壳体采用碳钢材料，管束采用 １Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ材料制造。 随着气缸的改变，一、二级接筒组件也需重新设 计制造。 ２．１０管路部分 此次压缩机改造，在压缩机一级吸气缓冲罐入 口新增一台前置分离器，原机的双一级管路改变成 一２．６气阀组件 压缩机由一级压缩改为二级压缩，气量加大，气 、二级进、排气管路，并在一级排气缓冲罐出口和 福建化工 ２００２年 第２期 ・ ３３ ・ 二级吸气缓冲罐入口中间新增一台中间冷却器和中 外，其它温度测量原件全部更换，并在原有测量点上 新增部分仪表。压缩机二次仪表采用ＰＬＣ控制系 统，原负荷控制改为控制柜上触摸屏控制电磁阀来 实现。 间分离器，分离器上增加一台安全阀，同时相应配备 冷却器冷却水的进出口管线。 ２．１１仪表、电气及控制系统 原一次仪表中除压力及差压变送器利用原机件 一改造后压缩机工艺流程见图１。 级进气缓冲器（更换） 二级进气缓冲器（更换） 缓冲罐Ｄ－４００３ （原有） 一级排气缓冲器 中间冷却器 （更换） （新增） ＿－＿－＿－＿＿＿＿＿＿＿－－＿－一二级排气缓冲器 （更换） ＿－－－－ｌ－＿＿＿＿－－－＿＿●－●－－●—一 前置分离器 （新增） 中间分离器 （新增） 图１ 改造后压缩机工艺流程 ３新氢增压机改造后的运行状况 此次新氢增压机在２００２年３月１８日改造完成 后，３月１９日～３月２１日进行了单机试运，３月２６ 统和仪表的联动试运。４月５日新氢增压机投入运 行，开始正常生产。新氢增压机正常生产的操作参 数见表３。 日～３月３１日进行压缩机与主电机及电气、自控系 表３新氢增压机正常生产的操作参数 项 一目 正常生产 一级吸气压力Ｍｐａ（Ｇ） 级排气压力Ｍｐａ（Ｇ） ２ ９ ４．８ ４．７ ６．６ ３４．８ ７９．６ ４７ ７１．６ １２１００ ５４／５８ ５３／５７ ０．２８ 二级吸气压力Ｍｐａ（Ｇ） 二级排气压力Ｍｐａ（Ｇ） 级进气温度℃ 级排气温度℃ 二级进气温度℃ 一二级排气温度℃ 排气量Ｎｍ ／ｈ 主轴承前／后温度℃ 主电机前／后轴承温度℃ 润滑油供油压力Ｍｐａ（Ｇ） 润滑油供油温度℃ 主电机电流Ａ ４９ ９０ （下转第２６页） ・２６・ 福建化工 ２００２年 第２期 我们知道，五十年代“全民大炼钢铁”的影响是 口资源的初级水平上，要努力提高对资源的逐级加 深远的， 而以后的不同时期也还掀起过多次“全民大 工能力，提高其附加值。 搞”的浪潮，如七十年代初福建就有过“炼硅”和“工 ４、无机盐工业要发展，必须要领导重视，编制好 程塑料”两个浪潮。当时生产多晶硅和拉制单晶硅 切实可行的发展规划 的单位至少有１０多家，仅工程塑料方面福州就上了 福建省资源丰富，但开发利用及深加工的能力 聚碳酸钙、聚砜和聚甲醛。厦门是福建省第一个工 不够，致使无机盐工业落后，这与决策层领导重视与 程塑料产品“尼纶一１１”的生产地，同时厦门还生产 否有关。福建化工系统中无机盐的地位很小，六、七 过有机硅树脂，而研究过的项目还有聚醚、聚酸亚胺 十年代的主要精力是抓化肥；八十年代抓炼油厂，在 等等，可惜一轰而上后紧跟着又是一轰而下，这些 福建炼油厂未上去之前即大力渲染，一时间做成只 “早熟儿”也就全部夭折了。然而时间已过去了近二 有福建炼油厂上马，福建的化工才能腾飞的印象。 十年，但某些项目如聚碳酸酯、尼龙一１１等，如今又 我们并不反对上炼油厂，可福建炼油厂已投产了多 要再重新谈论上马问题。对这些问题，总结起来还 年，福建化工也仍没有看到腾飞多少；现在又在大力 是一个体制问题。上述的硅材料和工程塑料的生产 促进乙烯工程，但是乙烯工程真的上马的话，离现在 及研制多半是化工部门，而使用的则分属电子、轻 最快也得五年，而这五年福建化工怎样发展？化工 工、机械等多个行业。由于行业、部门的不同，其利 系统现有１４０多家企业怎样发展？这是一个很现实 益和积极性也就不同，缺乏协调和统一。当时七十 的问题。在福建省的化工“八・五”、“九・五”发展规 年代聚碳酸酯在福州有三家塑料生产厂家．然而却 划中，对无机盐工业只谈到氯酸钾、双氧水等，无机 没有形成加工能力，故夭折也就必然了。 盐工业在整个化工系统中所占份量是很轻的．这是 ３、仅仅拥有资源优势不是真正的优势。重要的 否与我省的资源拥有情况不太相称？目前世界无机 是要拥有技术优势。才能使资源优势转化为商品优 盐产品结构已处于由原料型向材料型过渡，产品构 势 成将发生明显变化，产品品种将向高纯化、微细化、 从国外来看，日本的资源贫乏，但经济却很发 专用化、系列化、复合化、轻量化发展。因此，我们有 达；从我们省内来看，资源较丰富的某些山区海岛却 很多工作要做，有很多课题要去攻关，有很多领域在 较贫困，其中技术水平就是个重要的因素。因此，一 等待我们的无机盐产品。所以，要发展我省的无机 方面我们必须正视现实，在我省发展的现阶段，应以 盐工业，用一句话来说，就是“要两手抓，两手都要 资源来换取国外或国内兄弟省的技术和资金，这是 硬”。既要抓石油化工，也要抓无机盐化工。只有这 必不可少的一步；另一方面，我们不能停留在仅仅出 样，才能促进我省无机盐工业的发展。 （上接第３３页） 机组的安装和建设费用，故采用对原机组改造的方 从表１和表３可以看出，由于改造后的压缩机 案可节约１４９×１０４ＲＭＢ￥。 由一级压缩改为二级压缩，大大降低了排气温度， ４．２从近期的运行情况来看．改造后的压缩机 一、二级排气温度均不超过１００℃。其中操作参数 运行平稳，各级温度、压力和排气量等性能参数完全 变化最大的是压缩机的排气量，由改造前的 满足工艺要求；自控、电气系统动作灵敏；润滑油系 ９５００Ｎｍ３／ｈ增至目前的１２１００Ｎｍ０／ｈ。 统通畅，其温度和压力均符合设计要求。从改造后 ４结论 的装置运行的生产数据显示，在装置满负荷的操作 ４．１ 此次机组改造的设备费用为３０１×１０ ＲＭＢ 条件下，精制柴油平均硫含量为＜５００ｐｐｍ，最低为 ￥，而采用更换整套压缩机组方案，设备费用约需 ３４０ｐｐｍ，产品质量明显提高。压缩机的实际运行效 ４５０×１０ ＲＭＢ￥左右，此外还需原机组的拆迁、新 果表明，压缩机的改造是成功的。
