精己二酸装置用压缩机机组

精己二酸装置用离心压缩机机组

作为石化业中的精己二酸装置核心设备的离心压缩机（循环气压缩机、新鲜空气压缩机），我国一直在引进国外产品（如法国拉脱公司等），经过我公司技术及销售部门的努力争取到了中石油辽化分公司的循环气及新鲜空气压缩机组的研制开发合同。精己二酸是属于尼龙及聚胺脂等的基础原料，市场应用广泛，前景喜人，而国内的精己二酸装置主要有：中油公司辽阳石油化纤总厂精己二酸装置，生产能力5.6万吨／年；河南平顶山神马集团，生产能力3.65万吨／年。两个企业精己二酸产品全部用于生产尼龙，其它消费领域所需精己二酸除国内小提供小部分外，主要依靠进口，2004年市场供需缺口近12万吨。辽阳石油化纤总厂抓住我国聚氨脂行业快速发展的契机，迅速扩大精己二酸生产规模，经过国际、国内竞标，陕鼓与辽化达成了精己二酸装置用离心压缩机机组设计、开发技术协议及供货合同。

市场形势我国的精己二酸装置特别是离心压缩机机组一直靠进口，随着国内透平技术迅速发展，石化系统工艺装置中特别是离心压缩机的国产化，促进民族工业的发展壮大，是必然趋势.通过精己二酸装置用离心压缩机机组的设计攻关,将为我公司产品进入石化市场，拓宽我公司产品应用领域，特别是在高效范围宽及高压、小流量、特殊介质等工况下，可替代进口机组,且优点更多、经济效益和社会效益更加显著；按工程成套模式进行设计，可作为我公司在石化领域中标志性设计。辽化精己二酸装置2004年底投产运行，离心压缩机性能优良、运转可靠平稳.生产形势喜人、效益显著，深得用户信赖。

市场形势一、新鲜空气压缩机组283C2102技术含量高，多段、多缸、高压压缩机组需解决：1)机组流程与工艺流程的匹配问题；2)气动性能优良且调节范围宽问题；3)各单机的临界转速问题与整个轴系的扭振问题；4)高压、有毒、腐蚀介质的泄漏问题；5)工艺管线的合理性与应力分析问题；6)合理选材问题；机壳强度、刚度问题。

离心压缩机机组开发１、开发出满足精己二酸工艺流程，气动性能优良、机械性能可靠、能高效稳定运行的“三合一”机组。２、总结多段、多级匹配的优化设计规律及进气节流调节时机组特性曲线的变化规律，积累设计经验。３、总结

高压比尾气膨胀机的设计经验。４、将“三合一”机组推广应用于中小空分领域、石化等领域。５、进一步探索和总结石油化工领域工程成套设计的经验。

技术开发的主要目标１、气动方面：实现多段、多级的优化匹配设计问题，机组按最大流量进行设计，采用进气调节解决55～100%范围内稳定可调，机组要满足最小工况和最大工况时工艺流程经济运行，尾气膨胀机采用轴流式结构，膨胀比为8.57。通过优化设计，机组要达到优良的气动性能。２、机械方面：高、低压缸采用同一工作转速，解决单机工作转速及轴系的扭振临界转速有可靠的安全裕度问题。首次将自平衡装置应用于压缩机的高压缸，开创国内同行业的先河。解决超阶运行的安全问题。３、材料密封方面：高压、腐蚀有毒介质等条件下，确保机组强度、刚度等，解决介质的泄漏问题。４、工程成套设计方面：解决机组工艺流程管线与工艺装置匹配性。工艺管线的应力分析，确保其安全可靠。

技术难点创新点流程图机组布置图结构紧凑：电机＋行星齿轮箱＋高、低压缸＋悬臂膨胀机管线布置图优质产品＝先进工艺＋先进装置＋管线的合理布置油系统图合理的润滑、冷却油系统是机组稳定、可靠、安全运行的前提透平密封气系统可靠的密封气系统=安全＋环保＋节能１、多级、多段的优化匹配及高、低压缸同转速的设计问题；２、进气调节时压缩机组气动特性的变化规律；３、各单机的临界转速问题及轴系的扭振问题；４、大出口宽度三元扭曲叶轮的强度问题；５、高压比尾气膨胀机的设计问题；６、高压、特殊介质时的选材及密封问题。

研究成果低压缸((283C2102-L)结构：3+3参数：Qj=280m3/minPj=0.098MPaTj=30N=14684r/minN=1439kW高压缸((283C2102-H)＋尾透(283CN2102)结构：5级+悬臂透平压缩机参数：Qj=260m3/minPj=0.827MPaTj=30N=14684r/minN=2531kWPc=2.693MPa透平参数：Qj=8254kg/hPj=0.8MPaTj=150Pc=0.105MPa支承轴承多油楔、可倾瓦滑动轴承支推轴承支承轴承：多油楔、可倾瓦滑动轴承推力轴承：主推力面为可倾瓦(12块),副推力面为推力盘

轴端密封浮动型碳环密封:三瓣环结构，弹簧周向固定，保证密封间隙静、动密封可靠密封套硬度高、耐磨１、新鲜空气压缩机组技术难度大，技术附加值高，通过对辽化精己二酸装置用三合一机组的研制开发，可以提高陕鼓在大型重点、难点产品开发方面的技术实力，同时积累了宝贵的设计经验。２、三合一机组中，进气为大气状态，排气压力为30bar左右，可用作中小型空分装置中的空气压缩机或N2压缩机，通过本机组的技术开发，既拓宽了我公司产品的应用领域，又可以提高其它领域产品的技术水平及技术竞争力。３、本机组我公司首次在石化领域按工程成套模式进行的攻关设计,将作为我公司在石化领域进行工程成套设计的模板，应该说是一个标志性项目，意义深远。小结与展望二、循环气压缩机组283C210１

精己二酸装置循环气压缩机的设计研发,将为我公司产品进入石化市场，拓宽我公司产品应用领域，特别是在高压、小流量、特殊介质等工况下，可替代筒型压缩机,且优点更多、经济效益和社会效益更加显著；按工程成套模式进行设计，可作为我公司在石化领域中标志性设计；密封形式由“油封＋干气密封”改进为“浮动型碳环密封”，避免密封油站，密封性好，且机组的配套及控制简单化。

设计研发

设计研发

循环气压缩机的工艺参数苛刻，流量小(10m3/min)、压力高（Pj=1.8MPa,Pc=2.4MPa),工况范围宽，介质具极强的腐蚀性，对密封性要求严格，这些均为我公司从未碰到的，亦堪称离心压缩机业之最.根据其工艺参数及结构等要求，首次采用高速、单级悬臂的Ｂ系列离心压缩机，其型号为B10-24/18，共用底座充当油箱，轴端密封采用浮动型充Ｎ２碳环密封，整体机壳，叶轮与主轴间采用锥轴过盈配合，并随机提供液压拆卸工具一套，以方便现场维护及备件的更换等，增设高位油箱确保在断电时对机组进行润滑保护。

流程图油系统图合理的润滑、冷却油系统是机组稳定、可靠、安全运行的前提管线布置图优质产品＝先进工艺＋先进装置＋管线的合理布置机组布置图整体机壳共用底座充当油箱叶轮锥面过盈联接水平剖面图结构：悬臂参数：Qj=10m3/minPj=1.8MPaTj=28Pc=2.4MPaN=22000r/minN=192kW支承轴承多油楔、可倾瓦滑动轴承支推轴承支承轴承：多油楔、可倾瓦滑动轴承推力轴承：主推力面为可倾瓦(8块),副推力面为推力盘轴端密封系统浮动型充N2碳环密封静、动密封可靠密封套硬度高、耐磨首台精己二酸装置用循环气压缩机研制成功了，通过机械运转测试，其效率高，耗功小，运转安全可靠，振动小(振幅18μm)、轴瓦温升小(Δt=20℃)、轴向窜动小，克服了安装不便、漏气、漏油等现象，有效地提高了风机的整机质量，使我公司的产品更具市场竞争力。在石化领域，特别是高压、小流量等场合首次取代国外筒型压缩机，因机组整体布置、密封及油封等特点优异，机组使用及维护方便，控制简单，提高了我公司产品竞争力,改变精己二酸装置及类似装置中压缩机靠进口的局面，实现国产化，社会效益明显，也对我公司在以后真实气体压缩机，特别是在小流量、高压力的项目中推广我们的技术有非常积极的意义（如甲谜、乙二醇等项目）。

小结与展望

１、在石化领域，特别是高压、小流量等场合首次取代国外筒型压缩机，因机组整体布置、密封及油封等特点优异，机组使用及维护方便，控制简单，提高了我公司产品竞争力,改变精己二酸装置及类似装置中压缩机靠进口的局面，实现国产化，社会效益明显，也对我公司在以后真实气体压缩机，特别是在小流量、高压力的项目中推广我们的技术有非常积极的意义（如甲谜、乙二醇等项目）。