加氢裂化装置新氢压缩机的主要参数

专用设备操作规程0215-C2102A/B机组操作规程总则：主题内容：本规程规定了压缩机的操作，维护及故障判断处理。

适用范围：本规程适用于老挝石化加氢装置新氢压缩机0215-C2102A/B。

设备型号：2D80B-15.7/24-127-BX。

对称平衡两列两级压缩，流量15.7Nm³/min，吸入压力2.4MPa，排出压力12.7MPa。

编写依据：厂家资料。

（根据现场实际操作情况再进行修改）压缩机机组数据表：1.正常启动（或检修后）开机1.1启动前准备工作1.1.1< M > - 确认压缩机、电机及各附件设备安装完毕，完工验收单签字完毕，设备维修作业票关闭。

1.1.2( M ) - 确认压缩机和电机地脚螺栓、各运动部件连接螺栓有无松动，是否符合要求，励磁装置调试完毕。

1.1.3( M ) - 确认压缩机气路、水路、油路系统管线及其它相关管线是否完好且无泄漏。

1.1.4( M ) - 确认压缩机所有压力表、温度计、流量计、变送器等仪表齐全完好并投用正常。

1.1.5( M ) - 确认管线阀门开关状态和排凝点是否通畅，保持各排凝阀、放空阀关闭。

1.1.6[ P ] - 准备好开车用听针、温度计、测振仪等开车工具。

1.1.7[ I ] - 填写送电票联系电气送电，确认主电机、油泵电机、水泵电机等设备送电完成。

1.1.8[ M ] - 电机转向正确,单机试运合格。

1.1.9[ I ] - 联系仪表、电气、机修等单位检查整个机组的电气、机械、仪表设备是否完好，并配合仪表、电气检查和校验联锁自保系统及各控制测量仪表。

1.1.10[ P ] - 确认仪表风、循环水、软化水、N2等各项指标达要求。

1.1.11[ M ] - 系统流程导通，工艺系统管网流程无误。

1.1.12[ P ] - 打开集液罐排轻污油阀，排净罐内油水后关闭排污阀。

1.1.13[ P ] - 确认压缩机中间填料、填料密封N2保护系统投用正常。

基础之上，工作人员可有效降低加氢裂化的反应温度。

此外，反应压力作为加氢裂化操作当中的核心参数，如果反应压力较大，则表明加氢裂化化学反应有利，但是，若压力过高，进料泵和循环压缩机所消耗的能量也越高。

在加氢环节，总压力不是特别重要，氢分压起到主导作用[2]。

结合有关文献得知，若新氢的纯度过低，会降低装置运行能耗，针对高压加氢裂化装置的运行状态可以得知，新氢纯度下降1%，其反应能耗可以增加大约7%左右，因此，工作人员要科学控制新氢的纯度。

在反应加热炉内部，瓦斯和循环氢压缩机需要消耗较多资源，故工作人员可适当降低混氢量，不断降低反应加热炉的运行负荷，在具体操作环节，要合理控制加热炉的运行温度，并降低循环氢压缩机的运行速度，显著减少混氢量。

通过严格控制混氢量，不仅可以降低反应加热炉瓦斯消耗量，而且能够提高燃料利用效率。

工作人员在日常工作之中，在确保产品质量和安全的基础上，适当降低循环氢压缩机的运行速度，显著降低装置运行能耗。

加氢裂化装置主要是利用反应生成油和原料混氢油换热，不断提升反应进料的温度，工作人员需要有效调节装置自身的反应温度，在科学范围之内，适当提升反应的出口温度，并完全利用产物自身温度，安装高压换热器，为原料混氢油进行加热，不断提升反应加热炉的入口温度，显著减少加热炉负荷，节约燃气，真正达到节能降耗目标。

2.2 冷空气节能冷空气运行时间较长，翅片管表面容易出现大量积尘，对最终的空冷散热效果带来较大影响，因此，工作人员要在规定的时间之内，全面清洗池片管，不断提升空冷冷却效率。

在指定的条件之下，装置对空冷温度要求比较高，若将周围的空冷装置关闭，温度过高，若不关闭，温度也会突然下降，故工作人员通常不关闭，可以适当调整顶部百叶窗，确保制空冷温度得到有效控制，避免出现冷空负荷浪费现象[3]。

另外，若空冷采取变频电机驱动模式，则可以适当增加空冷启动量，温度降低之后，电机的转速急剧下降，采取此种操作方法，不仅能够保证空冷温度更加稳定，而且可以节省较多电能，提高节能降耗效果。

天津石化加氢裂化装置新氢压缩机K101-B TAW3200-20增安型无刷励磁同步电动机更新项目技术协议买方：中石化股份天津分公司设计方：中石化工程建设公司卖方：南阳防爆集团股份有限公司2009.8.11中石化股份天津分公司(以下简称买方)、中石化工程建设公司（以下简称设计方）、南阳防爆集团股份有限公司（以下简称卖方）关于天津石化加氢裂化装置新氢压缩机K101-B TAW3200-20增安型无刷励磁同步电动机更新项目达成如下技术协议：1、电动机的基本数据和要求1.1型号：TAW3200-201.2 电动机额定功率： 3200kW1.3 电动机额定电压： 6kV1.4 电动机额定电流： 358.2A1.5 电动机额定频率： 50Hz1.6 电动机同步转速/极数： 300r/min(20极)1.7 电动机满载效率：95.5%1.8 电动机在额定电压下，失步转矩/额定转矩：1.61.9 电动机在额定电压下，堵转转矩/额定转矩：0.6(需具体提供)1.10电动机在额定电压下，堵转电流/额定电流：51.11电动机在额定电压下，标称牵入转矩/额定转矩：0.71.12电动机功率因数：0.9(超前)1.13电动机相数 : 31.14电动机定子绕组接法:Y1.15电动机防护等级：主体IP54 接线盒IP55,1.16电动机定子绕组绝缘等级：F级(温升按B级考核)1.17 电动机冷却方式：上水冷(IC81W)1.18 电动机的旋转方向: 逆时针（从电机轴伸端看）1.19 电动机的定额: S1(连续工作制)1.20 电机飞轮转矩GD2： 42t.m21.21防爆标志：ExeIIT32 采用标准2.1 GB3836.1爆炸性气体环境用防爆电气设备第1部分：通用要求2.2 GB3836.2爆炸性气体环境用防爆电气设备第2部分: 隔爆型“d”2.3 GB3836.3爆炸性气体环境用防爆电气设备第3部分: 增安型“e”2.4 GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范2.5 JB8973增安型无刷励磁同步电动机防爆技术要求2.6 JB8974 TAW系列增安型无刷励磁同步电动机技术条件2.7 GB12667 同步电动机半导体励磁装置总技术条件2.8 GB10585 中小型同步电动机励磁机系统基本技术要求2.9 GB/T1029 三相同步电动机试验方法2.10 SH3024-95 《石油化工企业环境保护设计规范》3、起动及运行要求3.1 全压轻载直接起动，起动次数允许冷态两次，热态一次。

2.3.1循环机操作指南 1、概况加氢裂化循环氢压缩机（K-102）是100万吨/年加氢裂化装置关键设备，它的作用是将循环氢分液罐罐顶的一部分氢气压缩，压缩后的氢气与腊油相混合，经过加热后送入加氢精制、加氢裂化反应器，这部分循环氢被用做（1）防止和延缓催化剂结焦；（2）分散进料，使之与催化剂床层接触的更均匀；（3）起热载体作用，平均床层温度，防止不均匀超温；（4）提供反应氢。

2、循环氢压缩机简要结构及性能特点循环氢离心压缩机由沈阳透平机械股份有限公司生产的BCL406/A压缩机和杭州汽轮机股份有限公司生产的NG32/36/16凝汽式汽轮机组成，压缩机与汽轮机由膜片联轴器联接，压缩机和汽轮机安装在同一钢底座上，整个机组采用润滑油站强制供油，压缩机的轴端密封采用约翰克兰鼎名密封（天津）有限公司干气密封，干气密封的控制系统也由约翰克兰鼎名密封（天津）有限公司提供。

机组布置为双层，主机布置在压缩机厂房二层，油站等辅机位于一层。

机组布置示意图如下:机组布置示意图2.1、压缩机的结构及性能特点BCL406/A型压缩机是一种6级高压离心压缩机，机壳为垂直剖分式。

压缩机主要由定子（机壳、隔板、密封、平衡盘密封、端盖）、转子（轴、叶轮、隔套、平衡盘、轴套、半联轴器等）及支撑轴承、推力轴承、轴端密封等组成。

BCL406A 压缩机为叶轮顺排布置、机壳垂直剖分结构，叶轮名义直径为φ400mm ，工艺气体依次进入各级叶轮进行压缩，一直压缩至出口状态。

2.1.1压缩机结构本压缩机为单段六级压缩，六级叶轮采用闭式、后弯型叶轮。

叶轮与轴之间有过盈，串联热装于轴上，为了防止压缩介质泄漏，各级间、各级叶轮入口间、一级入口、平衡盘均设迷宫密封，以防内部泄漏。

轴端密封采用目前比较先进的约翰克兰公司生产的干气密封。

为了消除轴向力，设置有平衡盘及止推轴承。

压缩机的机壳，根据压力和介质的需要，采用锻钢材料制成。

机壳在两端垂直剖分，用螺栓将两侧的端盖和机壳紧固在一起。

渣油加氢装置新氢压缩机C102AB操作法1.1概述由于系统补充氢气纯度在99％(v)以上，且压比高，故作为补充氢气用的新氢压缩机选用具有压比高的往复式压缩机，利用活塞在气缸中的来回运动改变气缸的容积从而实现对气体的压缩。

新氢压缩机组共两台，正常运行中，一开一备。

C102A渣油加氢(RDS)装置的最主要设备之一，其主要作用是：将制氢生产的2.4MPa的氢气经压缩机的三级压缩压力提高到17～19MPa，送入RDS的高压反应系统，以解决在反应过程中消耗的氢气，包括化学反应消耗、溶解在油中以及泄漏损失的氢气。

C102A由美国德莱赛兰(DRESSER RAND)设计生产制造，驱动电机由南阳电机制造，机组由美国德莱赛兰(DRESSER RAND)成套。

压缩机机头引进，采用美国DRESSER-RAND公司设计、制造的4HHE-VL-3机型，其余辅助设备国产，其中驱动机采用南阳防爆集团有限公司生产的增安型无刷励磁同步电动机，整机由DRESSER-RAND公司成套供货。

1.2工艺技术要求气体组分: 体积百分比%1.3压缩机技术参数（1）新氢压缩机C-102A1）机组主要技术数据2）压缩机主要结构特征压缩机机头引进，采用美国DRESSER-RAND公司设计、制造的4HHE-VL-3机型，其余辅助设备国产，其中驱动机采用南阳防爆集团有限公司生产的增安型无刷励磁同步电动机，整机由DRESSER-RAND公司成套供货。

压缩机安装于户外，有棚。

压缩机为对称平衡型往复式，四列三级压缩，气缸为水平双作用。

进、排气口均按上进、下出布置。

压缩机曲轴转速为300r/min，最大活塞速度3.556m/s。

压缩机曲轴、连杆、活塞杆用锻钢制造，十字头为用铸钢制造。

活塞杆材料采用AISI4340, 表面采用TC3喷涂处理，活塞杆上连接活塞的螺纹采用滚制加工。

气缸、活塞和填料函按无油润滑结构设计，少油润滑操作，所有活塞都设支承环。

吸排气阀采用D-R公司的Magnum阀，每级气缸均有余隙腔。

新氢压缩机节能改造及其效益分析摘要：240万吨/年柴油加氢精制装置所需新氢量较设计值小，且加工量常年偏低，新氢压缩机能耗浪费严重。

通过对不同节能改造方案的对比分析，在大修期间进行HydroCOM气量无级调节系统改造，节能效果显著。

0、引言延安石油化工厂240万吨/年柴油加氢精制装置投产于2014年8月，主要生产符合国Ⅴ标准的柴油产品。

新氢压缩机（011-K-101AB）是该装置的关键设备，也是主要耗能设备，其作用是将氢气管网来的氢气增压，供其参与加氢精制反应。

该压缩机为两列两级、对称平衡式布置，采用卸荷器调节（机械式气量调节控制阀控制仪表风压开吸气阀调节），可实现0%、50%及100%三档气量调节，并配有旁通调节进行辅助调节。

主要技术参数：排气量（吸入状态）为29.6m³/min，转速为333r/min，电动机额定功率2400kW，额定电压10000V，功率因数为0.89。

1、应用中存在的问题(1) 能耗较大。

当装置满负荷运行时，新氢压缩机仅需约55%负荷，即可满足工艺生产对新氢量的需求。

但该压缩机仅有0、50%及100%三档气量调节，因此约45%负荷的气量需要通过旁通返回至压缩机入口分液罐，造成了能源浪费。

(2) 进气阀及活塞环寿命短。

当加工量低于260t/h时，压缩机仅需50%以下负荷，即可满足工艺的需求。

当压缩机处于50%负荷运行时，气缸外侧的进气阀处于长期压开的状态，部分气量始终在该吸气阀处吸入和排出，使吸气阀、活塞环长期处于高温状态，加速了气阀非金属阀片和活塞环的老化。

(3) 机械故障风险高。

当长期处于50%负荷工况运行时，压缩机气缸单侧卸载，活塞杆较长时间处于单向受力状态，造成十字头销等部位润滑不良，加速磨损，发生机械故障的风险较高。

2、改造方案的选择往复压缩机常用的气量调节方式有旁通调节、卸荷器调节、变转速调节、余隙腔调节和气量无级调节。

2.1 增设变频调速系统变频调速系统适用于交流异步电动机的无级调速，不仅有结构简单、安装维护方便、操作简单、过载能力强等优点，而且能大大降低设备（额定电流内）启动电流，实行软起动，缓解对电网的冲击[1]。