裂解气压缩机结垢原因分析及预防措施

工艺与设备Technology and Equipment化工设计通讯Chemical Engineering Design Communications第45卷第3期2019年3月乙烯装置裂解气压缩机长周期运行的问题解析徐建明（中国石油兰州石化公司石油化工厂，甘肃兰州730060）摘要：在石油化工企业中，裂解气压缩机是一种非常重要的设备，其运行周期的长短对化工企业的经济效益具有非常直接的影响。

主要对裂解气压缩机长时间运行过程中存在的问题进行分析，并且提出相应的解决办法。

关键词：裂解气压缩机；长周期运行；存在问题；解决办法中图分类号：TQ221文献标志码：B文章编号：1003-6490(2019)03-0116-01Analysis of Long-term Operation of Cracking Gas Compressor in Ethylene PlantXu Jian-mingAbstract:Among petrochemical enterprises,cracking gas compressors are a very important equipment,and the length of their operation cycle has a very direct impact on the economic benefits of chemical companies.Mainly analyze the problems existing in the long-term operation of the cracking gas compressor,and propose solutions accordingly.Key words:cracking gas compressor；long-cycle operation；existing problem；solution在裂解气压缩机长周期运行过程中存在着非常多的问题。

裂解气压缩机结垢原因及应对措施摘要：随着乙烯生产技术的不断进步和设备制造质量的不断提高，设备维护已不再是影响乙烯装置持续稳定运行的主要问题。

然而，设备的结垢问题已成为影响工厂性能和长期稳定运行的难点。

为了追求乙烯装置，特别是裂解气压缩机的长期运行，应采取有效的压缩机防结垢措施。

关键词：裂解气压缩机；缩放；原因预防措施1裂解气压缩机结垢原因分析裂化气中含有大量的不饱和烯烃、金属氧化物和硫化物，特别是硫化物、杂环氧化物和微量溶解或悬浮的金属离子，它们共存，导致烯烃和二烯烃自聚合和杂化，在加热的金属设备内壁上形成一层复杂的结垢，称为焦化。

裂解气压缩机结垢原因分析2.1减载压缩机叶轮和膨胀室的气体流动通道相对较窄。

随着结垢的发生，装置中裂解气的流动面积持续减少，导致压缩机各段压力增加，运行负荷降低，运行功率显著增加。

2.2排气温升压缩机的负载随着结垢的增加而连续降低。

为了保持原始设计负载，有必要增加驱动涡轮机的转数。

涡轮机转速的增加不可避免地导致更高的气体流速和更高的出口压力，进而导致压缩机排气温度的升高，进一步促进不饱和烯烃的聚合，最终形成恶性循环。

2.3机械振动增加随着结垢情况的持续恶化，当结垢累积到一定程度时，裂解气在流道中的流动状态将被破坏，压缩机无法在正常情况下运行。

特别是当叶轮上的聚合物结垢厚度达到2mm时，由于离心力的作用，焦垢碎片会剥落，造成结垢层分布不均，导致转子在不平衡状态下运行，导致振动显著增加。

在严重情况下，会导致裂解气压缩机连锁停机，严重威胁乙烯装置的长期运行。

3避免结垢的措施目前，防止压缩机结垢主要有4种方法，分别是注油、注水、喷涂阻垢衬里和加注阻垢剂。

图1叶轮级间的水注入点3.1注油系统防止压缩机结垢的最常用方法是设置喷油系统。

冲洗油有三个作用：一是冲洗掉附着在叶轮和流道上的聚合物；二是冷却裂解气，减缓聚合焦化反应的速度；第三，通过将油洗涤液滴分散到裂化气体中，在裂化气体流动通道上形成一层油膜，使聚合物难以粘附到流动通道的表面，从而降低粘附性。

防止裂解气压缩机结焦的对策措施赵伟奇;高俊杰【摘要】裂解气压缩机是石化厂生产装置的关键核心设备,裂解气压缩机级间一旦出现结焦现象,将造成严重后果.本文提出了防止裂解气压缩机结焦的若干对策措施.【期刊名称】《石油和化工设备》【年(卷),期】2012(015)002【总页数】3页(P39-40,51)【关键词】裂解气;压缩机;结焦;对策措施【作者】赵伟奇;高俊杰【作者单位】四川石化有限责任公司生产四部,四川彭州611930;大庆石化公司化工—厂大乙烯车间,黑龙江大庆163714【正文语种】中文裂解气压缩机是石化厂生产装置的关键核心设备。

裂解气压缩机级间一旦出现结焦现象，很容易造成气流通道变化，引发喘振，对气体输送的温度、流量、压力变化较敏感，很难控制机组实现平稳运行，影响整个装置的满负荷平稳生产。

本文就裂解气压缩机结焦原因及改造措施进行探讨。

图1 裂解气压缩机1 裂解气压缩机结焦机理及原因分析我国目前国内功率最大的裂解气压缩机组是镇海炼化百万吨乙烯裂解气压缩机，由美国通用电气（GE）公司意大利新比隆工厂制造，机组尺寸大、结构复杂，由低压、中压、高压三个缸五段串联组成，具有压比高、流量大等特点，驱动机的额定功率达到60280kW，是目前国内功率最大的裂解气压缩机组。

裂解气压缩机的主要作用是将来自乙烯裂解急冷单元的裂解气通过五段压缩，将压力提高到一定值后为深冷分离提供条件，在整个乙烯装置中起着承上启下的作用，被称为乙烯装置的“心脏”。

维护好裂解气压缩机极为重要。

烃类热裂解总会产生焦，焦沉积在裂解气压缩机的壁上，影响了反应器传热，使系统压力增加，甚至堵塞管道，影响操作，为此需要定期除焦。

增加清焦次数，会影响乙烯及其副产品产量，加大燃料消耗，对炉管寿命带来不利影响。

液体原料在400℃左右加热裂解时，芳烃化合物脱氢聚合成多环芳烃。

如苯在300℃以上生成联苯，在400℃以上脱氢缩合为多环芳烃，所生成的1，4—聚亚苯基，在较高温度下脱氢聚合生成焦。

压缩机段间冷却器结垢原因分析及对策发布时间：2021-04-02T11:39:08.720Z 来源：《基层建设》2020年第29期作者：赵海宁1 马晓宇2 马玉东1 [导读] 摘要：压缩机段间冷却器换热时温度较高，常出现结垢现象，清洗困难，需要进行高压水枪冲洗，导致传热效率下降，影响系统运行。

1、中国石油化工股份有限公司中原油田分公司天然气产销厂河南濮阳 457000；2、山东省天然气管道有限责任公司山东济南250000摘要：压缩机段间冷却器换热时温度较高，常出现结垢现象，清洗困难，需要进行高压水枪冲洗，导致传热效率下降，影响系统运行。

这部分热能不仅没能有效利用，造成产能浪费，而且加重了循环水负荷。

为解决该问题，文中提出三种防止压缩机段间冷却器结垢的解决方案，从而保证压缩机段间冷却器可以正常运行。

关键词：压缩机段间冷却器；结垢原因；对策1结垢原因1.1大气中的灰尘进入空压机内部结垢问题的产生可能有多方面的原因，入口过滤器存在的问题是其中最主要的一个问题，入口过滤器所占影响因素最大。

由于现场工作环境恶劣，大气中夹杂较多灰尘，随着气流被吸入压缩机段间冷却器内部，原本悬浮的小颗粒发生了沉淀，这是引起结垢的主要原因。

如果这种情况下恰好自洁系统工作异常，就会导致机器不能正常运作。

自洁系统异常是由多方面因素引起的，可能是油水分离器的效果不佳，从而起不到过滤效果，也有可能是部分阀已经起不到很好的控制作用。

还有可能是测量差压的仪器出现了问题，使之测量的不够准确。

这一系列的都可能引起结垢问题。

1.2系统中水分增多加剧了机组结垢与腐蚀系统中的水分增加也是加剧机组结垢的一个重要原因，在压缩机段间冷却器中任何物质都要适度的控制。

过量或者是少量往往会引起一些不必要的麻烦。

压缩机段间冷却器中的水分过多就会加剧腐蚀，从而使结垢也会加剧。

一般情况下操作人员会发现系统中的水分会莫名其妙的增加，这又是什么原因导致的呢，根据探究发现：水之所以会莫名的增加的原因是由于大气中也含有水分，而且空气中的水分不是固定不变的，它会根据空气的湿度变化。

2019年08月地脚螺栓是否有松动现象，联轴器缓冲垫或膜片是否发生损坏，泵与电动机传动轴是否对中，设备基础底座是否发生严重腐蚀减薄，电动机与泵的轴承是否发生磨损损坏，泵叶轮是否发生汽蚀损坏，泵传动轴是否发生形变弯曲，泵体内部零部件发生损坏，其中一项或几项都会导致离心泵的振动超标，具体参数详见GB/T29531-2013泵的振动测量与评价方法，对于通过联轴器连接的离心泵，必要时将电动机和离心泵进行脱离开，分别检测确认各自的振动，有利于离心泵振动故障的进一步解决。

（5）离心泵轴承温度偏高故障问题和解决措施。

导致离心泵在运行过程中轴承温度偏高的原因主要包括：转动部分不平衡，润滑油变质，轴承箱内部润滑油低于控制下限，轴承的冷却效果不好，轴承安装配合间隙不合理，轴承损伤等因素。

离心泵轴承部位容易因润滑冷却不到位，导致运行摩擦产生的热量聚集无法被置换走造成局部高温现象。

长时间处于高温状态容易造成离心泵轴承的使用寿命下降、磨损甚至破坏，严重的将会导致抱轴事故。

操作人员应首先查看离心泵的轴承润滑系统的油位、油质，对有独立润滑系统的，还应检查油压和管路是否正常，确认润滑系统正常后在逐项排查其他可能存在的故障原因，直到问题得到根本的解决。

（6）离心泵压力故障及其解决策略。

压力故障与离心泵输送介质不正常故障之间有一定的联系。

压力故障主要包括超压和欠压两种情况，欠压又分为前端增压不足和后端阻力减小两种情况，正常情况离心泵的进出口压力是在一定的范围内进行波动，是设备出厂时固有的性能指标，在生产装置中系统的压力一般通过离心泵提供，必要时通过调节阀进行适当调整以满足日常生产的需要，当离心泵进出口压力出现超范围波动时，应立即进行检查，首先应检查是否有输送介质泄漏或阀门误动作，离心泵是否故障停机，确认无误后，检查系统中输送介质单位输送量是否发生突变，其次对离心泵做进一步检查，确定离心泵故障后进一步排除以恢复正常生产或备用。

（7）离心泵汽蚀故障及其解决措施。

乙烯装置裂解气压缩机振动诊断分析与处理摘要：乙烯裂解气压缩机聚合结垢问题是影响其性能和长周期稳定运行的瓶颈，压缩机的聚合结垢会导致压缩机振动升高，甚至停车。

分析乙烯裂解气压缩机结垢引起高压缸振动波动的原因，提出了添加分散型阻聚剂在线处理压缩机结垢问题的措施，达到抑制结垢、消除振动波动的目的。

关键词：乙烯裂解气压缩机；结垢；故障诊断引言旋转机械是石油化工生产装置中的重要设备，在旋转机械的故障诊断中．利用振动信号对设备进行诊断是最有效和最常用的方法之一。

机械设备在运行过程中的振动及其特征信息是反映系统整体及其变化规律的主要信号，通过各种动态测试仪器拾取、记录和分析动态信号，是进行系统状态监测和故障诊断的主要途径。

1、设备基本情况乙烯裂解气压缩机为乙烯装置的心脏设备．该机组为蒸汽透平驱动的离心式压缩机，分为低压缸、中压缸、高压缸共三个缸，共四段，其中低压缸为一段，中压缸分为二段、三段，高压缸为四段。

机组密封形式均采用干气密封。

从急冷水塔顶过来的裂解气，经前三段压缩后进入碱洗塔和气相干燥系统，以脱除裂解气中的酸性气体和水分。

干燥后的裂解气进入压缩机的第四段，再进一步压缩后的气体进入分离系统。

压缩机设备主要参数为：额定转速为7840r／min，驱动功率为19048kW，振动报警值76μm，振动联锁值117μm。

2、故障现象乙烯装置乙烯裂解气压缩机大修以后运行一直相当平稳，但是运行3年后该机组经常出现振动波动现象，而且越来越频繁，主要发生在高压缸，中压缸、低压缸出现振动波动相对较少，每次的振动波动持续约20—30min，波动过后机组振动幅值基本恢复到波动前的水平。

由于该机组安装了在线监测系统，为了确保机组的平稳运行，对在线监测系统的设置进行了调整，分别对高压缸和中压缸增加了机组报警提醒，以便在机组出现振动波动时捕捉有效的振动数据对机组运行状况进行分析。

通过收集到的机组高压缸振动趋势图来看，在振动出现波动前振动幅值正常，趋势相当平稳，振动出现波动时，高压侧振动VI13801测点从正常时的6.5μm波动到17μm，低压侧振动VI13802测点从正常时的5μm左右波动到14μm。

裂解气压缩机结垢原因分析翟凤阁;郑磊;杨培君;惠存万;闫鸣宇;丛军【摘要】裂解气压缩机是乙烯装置的核心设备,起着承上启下的作用.介绍了国内某乙烯厂裂解气压缩机段间冷却器和缸体结垢的原因和影响因素,并通过红外色谱分析和500℃通空气焙烧的方法对垢样进行分析,根据分析结果制定针对性的解决方案.该乙烯装置原设计中采用注油、注水的措施来防止聚合物的生成,未对压缩机增设加注阻垢剂系统.通过对同行业的调研了解到加注阻垢剂效果良好,该厂通过讨论后确定了对裂解气压缩机增设阻垢剂系统的方案,方案实施后可减少聚合反应的发生,延长压缩机运行周期,保证压缩机平稳运行.%Pyrolysis gas compressor is the key equipment of ethylene unit. In this paper, reasons and affecting factors of interstage cooler and cylinder scaling of pyrolysis gas compressor were introduced, and the scale sample was analyzed by chromatographic analysis and air calcina tion at 500℃, then the solution was put forward based on the analysis result. The original design of the plant uses the methods of oiling and water injection to prevent from generating polymer, without the design of adding scale inhibitor into compressor. The well result of adding scale inhibitor is known through the investigation. The method of adding scale inhibitor will reduce the possibility of polyreaction, prolong the compressor's running cycle, make sure compressor running stably.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)011【总页数】3页(P2363-2365)【关键词】裂解气压缩机;结垢;注水;注油;解决方案【作者】翟凤阁;郑磊;杨培君;惠存万;闫鸣宇;丛军【作者单位】中国石油抚顺石化公司烯烃厂,辽宁抚顺 113000;中国石油抚顺石化公司烯烃厂,辽宁抚顺 113000;中国石油抚顺石化公司烯烃厂,辽宁抚顺 113000;中国石油抚顺石化公司烯烃厂,辽宁抚顺 113000;中国石油抚顺石化公司烯烃厂,辽宁抚顺 113000;中国石油抚顺石化公司烯烃厂,辽宁抚顺 113000【正文语种】中文【中图分类】TQ052大型压缩机组作为石化行业用于输送介质的关健设备，机组运行安全、可靠是企业对设备运行的基本需求。

催化裂化装置烟机结垢问题的原因与防范措施
烟机结垢是催化裂化装置的一个常见问题，它会影响催化裂化装置的正常运行，降低催化剂的使用寿命，并且会产生有害的有毒气体。

因此，了解烟机结垢的原因和防范措施非常重要。

烟机结垢的主要原因是烟气中的油污和灰尘，这些污染物会在催化裂化装置内部形成结垢，从而阻碍烟气的流动，影响催化剂的正常反应。

此外，烟气中的水分也会导致结垢，因为水分会使灰尘和油污更容易结垢。

为了防止烟机结垢，应采取一些有效的措施。

首先，应定期检查催化裂化装置，及时清除结垢，以保持催化剂的正常反应。

其次，应安装滤清器，以清除烟气中的油污和灰尘，减少结垢的发生。

此外，应安装湿度控制器，以控制烟气中的水分，减少结垢的发生。

总之，烟机结垢是催化裂化装置的一个常见问题，主要原因是烟气中的油污和灰尘，以及水分。

为了防止烟机结垢，应采取有效的措施，如定期检查催化裂化装置，安装滤清器和湿度控制器等。

乙烯三机透平结垢致因分析及对策研究摘要：石化生产工作开展过程中，乙烯装置水质管理控制不充足的情况下，会使气压缩机存在裂解问题，丙烯、乙烯制冷压缩机存在透平结构异常状况，使得工作效率严重下降。

为合理解决装置运行问题，技术人员应注重结垢问题出现原因的深入研究，了解工作处理要点，从而在技术上使其状况得到改善。

基于此，本文重点分析了透平结垢导致原因，同时细致阐述了相应危害、湿蒸汽吹扫处理操作要点、优化措施，供参考。

关键词：乙烯；三级透平；结垢致因引言：目前乙烯制造过程中使用的装置体形相对较大，并且全新建设的规模大多超过800kt/a，其中的关键核心组成因素为裂解气压缩机、丙烯制冷压缩机、乙烯制冷压缩机，以上设备称作为“三机”，运行过程中由蒸汽透平有效驱动，并且具备自动化程度高、运行周期长等一系列优势，使企业能量利用率大幅提高。

但在实际过程中由于管理工作不足，实行内部存在污垢堆积结固，严重干扰了生产展开。

一、透平结垢致因分析化工厂石化生产进行时，裂解气、丙烯制冷两种压缩机利用抽气、凝气的方式透平，而乙烯制冷压缩机利用全凝形式。

自乙烯装置检修完成恢复生产工作后，三机透平级间压力大幅提高，一段时间后，维持满负荷生产效果已存在困难。

同时裂解气压缩机透平的低压缸压力为2.778MPa、高压缸的压力为4.047MPa；丙烯制冷压缩机透平的低压缸压力数值是0.591MPa、高压缸压力为3.089MPa；乙烯制冷压缩机透平的低压缸的压力数值为2.446MPa[1]。

依据对以上数据细致研究后了解到，三者在两个月间均存在一定程度的压力提高，并且上升速度偏快，使压缩机透平缸体压力超出以往运行数据，降低乙烯装置运行负荷，该情况下如存在进一步恶化的情况下，便需要技术人员停工处理。

透平缸体运行过程中压力数值提高时，便表示设备内部存在结垢问题，技术人员多依据湿蒸汽吹扫措施有效处理。

该过程中工程人员科学收集二级脱盐水、蒸汽凝液、透平凝液等，便发现了其中存在的异常。