螺杆压缩机在焦炉煤气制LNG项目中的应用及遇到的问题与解决方案

螺杆压缩机在焦炉煤气制LNG项目中的应用及遇到的问题与解决方案

螺杆压缩机在焦炉煤气制LNG项目中的应用探讨

摘要：往复式压缩机用于焦炉煤气压缩技术较为成熟，而螺杆压缩机在焦炉煤气项目中的应用仍处于发展阶段。本文介绍了螺杆压缩机的发展及其结构与工作原理，介绍了焦炉煤气制甲烷项目中螺杆压缩机与往复式压缩机的新型组合压缩工艺，与传统的往复式压缩机提压技术相比具有效率高、运行稳定的优势，提出了焦炉煤气压缩技术的新途径。重点介绍了螺杆压缩机在1.2亿m3/年焦炉煤气制甲烷项目中遇到的问题，并针对这些问题做出了相应的改进措施，提出了可行性的解决方案。

关键词：螺杆压缩机，焦炉煤气，甲烷，项目 1前言

本项目规模为1.2亿m3/年焦炉煤气制甲烷，年产10万吨LNG，其中甲烷化技术引进了英国DAVY公司的HICOM工艺。目前，尚属世界首家，已于2012年12月25号顺利投产成功。焦炉煤气压缩机为后续工段输送煤气，是焦炉煤气制LNG工艺的关键，目前，用于焦炉煤气压缩大都选用往复式压缩机。由于结构原因，往复式压缩机在使用过程中容易被焦油、萘及粉尘等杂物堵塞，且易损件较多，造成其连续运转周期短，需要经常停车检修。而螺杆压缩机可以选用喷水冷却工艺，在焦炉煤气压缩过程中可避免焦油、萘及粉尘等杂物的堵塞，机体也无易损件，近年来得到了快速发展，已经在安徽淮北临涣20万吨/年焦炉气制甲醇工程中得到成功应用。本项目选用了螺杆压缩机与往复式压缩机的组合压缩工艺，该工艺流程中焦炉煤气先经螺杆压缩机初提压后，又经过装有活性炭的过滤器，最后进入往复式压缩机，有效改善了往复式压缩机因煤气中杂质堵塞造成频繁检修的弊端，保证了机组长周期运转，使整个装置的生产效率提高，降低了生产成本。 2螺杆压缩机的发展及其结构与工作原理

德国人Krigar在1878年发现了螺杆压缩机的原理，瑞典人Lysholm在1934年研制出首台空气螺杆压缩机，由此奠定了今天SRM螺杆压缩机的基础。实际上，1924年在日本也有人对螺杆压缩机的工作原理做出过分析，却未能实现实用化【1】。我国于上世纪80年代引进螺杆压缩机，经过30年的发展，已经取得了长足进步，目前任然呈现“小、散、乱”的格局【2】。近年来，我国螺杆机的机械制造技术飞速发展，从而不断提升了国产螺杆压缩机的性能，推动了螺杆压缩机在石油化工行业的应用【3】。

本项目使用了中船重工集团公司第七一一研究所生产的型号为LG430/0.002-0.45焦炉气螺杆压缩机。压缩机气缸内部水平且平行地配置了阴、阳螺杆转子，阴阳转子在吸气端外侧均设有同步齿轮，同步齿轮与螺杆转子的速比相等。止推轴承装在转子排气端外侧，承担因吸气和排气压力差产生的轴向力，轴承与螺杆转子之间设有轴封，轴封采用八道碳环密封，靠近转子侧通入氮气防止润滑油与工艺气互串和泄露。

螺杆压缩机的工作过程可以分为吸气、压缩和排气三个部分。随着转子开始转动，齿的一端逐渐脱硫啮合而形成齿间容积，这个齿间容积的扩大，在其内部形成了一定的真空，而齿间容积又仅与吸气口连通，因此气体便在压差作用下流入其中。吸气过程结束最显著的特征是齿间容积到达最大值，随着转子的旋转，齿间容积不会再增加，齿间容积在此位置与吸气孔口断开，吸气过程结束。 随着转子的旋转，齿间容积由于转子的啮合而不断减小，被密封在齿间容积中的气体所占据的体积也随之减小，导致压力升高，从而实现气体的压缩过程。随着齿间容积的不断减少，具有排气压力的气体逐渐通过排气孔口被排出，即开始排气过程，从而实现对气体的压缩。 3主要工艺流程

来自焦炉煤气储气柜的焦炉煤气温度为35℃，压力3KPa，先后经过入口分离器、入口消音器、入口过滤器后进入螺杆压缩机，压缩后的气体压力升高至0.45MPa，气体在压缩过程中温度升高，经过喷液冷却系统喷软水降温后温度低于90℃，经出口消音器、冷却器和

螺杆压缩机在焦炉煤气制LNG项目中的应用及遇到的问题与解决方案

出口分离器后，温度为40℃的焦炉煤气进入过滤器和脱硫槽，随后送入往复式压缩机，经往复式压缩机提压至2.8MPa后送入后续工段。螺杆压缩机入口分离器和出口分离器产生的废水进入污水池，产生的废油收集至酸油收集器，密封氮气排空。 4 螺杆压缩机运行过程中遇到的问题及解决方案

（1）开车前置换。开车前管道内会残留空气，通入煤气前必须对螺杆压缩机系统进行氮气置换，保证氧含量低于0.5%。由于设计中没有置换排空管道，因此，开车前新增了现场放空，从而具备了对螺杆压缩机系统置换的条件，保证了安全生产。

（2）循环回流阀组。循环回流阀组的作用是调节流量，当工艺气量不足时，给循环回流调节阀一定开度进行打回流，达到调节流量的目的。该调节阀为气开阀，一旦因仪表气突然故障或其他紧急情况，该阀会自动关闭，造成满负荷打气，给气柜和后续工段造成冲击。为此，将该调节阀换成气闭式，消除了隐患。

（3）入口分离器和入口过滤器。入口分离器有一层60目的不锈钢，入口过滤器有一层30目不锈钢滤网，设置滤 …… 此处隐藏：1477字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……