重整增压机试运问题分析及对策

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摘 要：本文介绍了中国石油四川石化200万吨/年连续重整装置，大型离心压缩机组重整氢增压机在试运过程中，汽轮机和压缩机出现问题分析及处理的方法对策。主要包括试运中工艺管线的处理，油系统、集液泵、热井泵、空冷器的运行，干气密封的设计变更等。

关键词：连续重整 离心式压缩机 试运问题分析及对策

中国石油四川石化有限责任公司是中国石油集团公司炼油与化工分公司直属化工生产企业，设计加工能力为1000万吨/年炼油和80万吨/年乙烯。

200万吨/年连续重整装置是四川石化主体生产装置之一，包含预处理、催化重整，催化剂连续再生等3套装置。装置采用UOP工艺包，由中国石化工程建设公司（SEI）负责设计，中国石油第七建设公司负责施工。

一、概述

压缩机是生产装置的核心设备。随着石油炼制规模的不断扩大，装置加工能力的提升，装置工艺流程深化，加工苛刻度逐步提高，要求操作技术水平也越来越高，对压缩机在制造、加工、运输、安装、调试、试运等各方面的难度有了更高的要求。

通过对压缩机进行CCS控制系统组态、仪表调试、联锁试验、辅助系统安装，我们可以全面检查机组的机械、设备、管路的安装质量，并消除存在的缺陷；检查机组仪表、控制系统是否符合设计要求；记录数据，整理问题做出技术文件；岗位操作人员熟悉开车操作。

重整氢增压离心式压缩机作用是提高氢气压力，为后续单元提供纯度较高的氢气。该机组压缩机由沈阳透平机械股份有限公司制造。

采用垂直剖分锻钢壳体筒型双缸离心压缩机结构，具有结垢紧凑、安全可靠、维护方便的特点。压缩机设计为两段双缸压缩，八级叶轮串联热装于低压缸轴上，九级叶轮串联热装于高压缸轴上，入口、回流器、隔板、涡壳、叶轮密封、轴密封以及平衡盘密封均设计成垂直剖分的两部分，并用螺栓连接成隔板组件，隔板组件用螺栓连接到压缩机止推轴承的后端盖上，与转子一道水平置于压缩机筒形壳体内。

机组设计为双层布置，压缩机和驱动机布置在二楼，和调节联合油站布置在一楼。

压缩机轴端采用串联式干气密封进行密封。原动机采用杭州汽轮机股份有限公司制造的单轮毂双叶轮中压多级冷凝式汽轮机。

表1 重整氢增压机主要技术参数一览表

二、试车过程中出现问题、原因分析及对策

1.油系统压力控制

首先对压缩机组油系统进行调试，机组油站在调节油压的过程中，控制油压力要求控制在0.85MPa，油压力控制在0.25MPa。油的流程是从油油站出来经过油泵加压后经过油冷器调温至合适温度，再经过过滤器过滤，分两路：一路做控制油，一路做油。控制油的压力通过油泵出口返回油站的返油线自立式调节阀PCV24005调节控制，但PCV24005的压力引线接在过滤器后的位置，离自力式调节阀距离较近。在调试的过程中，我们把压力引线开至最大，由于压力引线与PCV24005距离较近，信息反馈很快，在刚启泵时，油压变化迅速，PCV24005在压力引线作用下阀位开度变化迅速，造成油压波动迅速，且幅度很大，后路由于油压波动管线发出异常声响，噪音极大。检查油路流程畅通，泵运行正常，问题出在油压反馈上，在适当关小压力引线手阀后，PCV24005压力引线变化趋缓，油压波动反馈变慢，油压慢慢稳定下来，处于平稳状态。

2.热井泵抽空

在重整氢增压机组汽轮机单试，热井泵液位控制频繁出现泵抽空现象，冷凝液不能及时外送，导致集液箱液位高联锁机组停机。每次在泵运行一段时间后会出现抽空现象，特别是在凝水系统负压达到0.021Mpa（A）时，泵抽空很频繁，凝水不能外送，集液箱液位高联锁机组停机。凝结水通过泵出口有回流阀门6520和外送阀门6521。外送和回流为分程控制方式。我们通过现场分析抽空因素，认为问题是在真空状态下有空气沿机械密封空隙漏气进入泵腔中，空气在泵腔中形成气缚，泵不上量，不能把凝水外送。找到问题所在后决定给泵机械密封引一根自冲洗线至机械密封外侧，线从出口单向阀后引高压水接至机械密封处，这样就没有空气能通过机械密封进入泵体。技改完毕后再启泵测试，抽空现象得到消除，热井泵凝水系统运行正常。

3.干气密封

在压缩机试车阶段，一般情况下干气密封使用压缩机随机的试车密封，但试车密封只有隔离气，在安装的时候很容易出现试车密封隔离气孔没有对准压缩机隔离气孔，后果是隔离气不能正常隔离油，油给轴承后多余的油沿干气密封主密封气口进入机体，机体再带到工艺管线中，在压缩机运行起来后，油随工艺介质流动，污染工艺系统，使工艺系统带液，在带负荷试机时，由于管线气体含油运行时气流撞击出口单向阀发出异常声响，并且在介质带液的情况下很容易损坏机组本体以及出口单向阀等设备，在经过与厂家讨论后决定试车使用正式干气密封。正式干气密封有主密封气、二次气、隔离气，能正常的起到密封隔离作用。

在设计之初压缩机的干气密封气采用二段出口本机出口气，由于本机氢气纯度为90%左右，其他部分多为轻烃，在本机出口气做干气密封时，轻烃在干气密封环内积碳，损坏干气密封，是干气密封不能正常的隔离工艺介质。而且在其他同类装置出现过类似情况。本部门有氢气提纯装置（PSA），有高压高纯氢气，所以决定在PSA出口接一根高压高纯氢（纯度达到99.99%）作为压缩机干气密封用气，保护干气密封设备。

4.工艺系统

在汽轮机单试合格后机组做带负荷试运，工艺流程是压缩机出口经防喘振线去空冷冷却再进入缓冲罐去到入口，一段和二段各为一个循环流程。在压缩机启机到暖机结束都一切正常，在压缩机由暖机转速（1000r/min）升向最低可调转速（5383r/min）升速时，转速达到3500r/min左右时工艺管线发出“嗙”“嗙”声响，同时工艺管线振动，并且伴随转速提升管线振动和声响越明显，但机组本体振动以及其它数据正常，入口流量大幅度波动并下降，现场紧急按动停机按钮。通过现象分析判断是管线堵塞。停机后拆开压缩机入口过滤器检查，过滤器堵塞严重，都是铁锈等杂物。原因分析是在施工初期临氢管线用水试压，试压合格后水没能全部排出，操作人员通过爆破、吹扫、人工清扫等手段还是不能将水彻底清除。管线设备内积水，在开工初期没有氮气保压的情况下经过一段时间管线设备内容易生锈，铁锈在压缩机启动后顺气流流向压缩机入口，堵塞过滤器，导致在压缩机单试期间出现管线振动。

三、结束语

在用水压给管线试压的装置，在试压完毕后尽可能的把积水排出干净，具备条件的最好用氮气保护，防止设备管线腐蚀生锈，为以后设备开启，装置运行等创造好的工艺条件。如果可以的话，建议在工艺管线压力试验时用气压试验，气压试验就不会有更多的积水在管线以及设备内部。通过试运充分考核了压缩机性能，掌握了机组的操作，并且这一系列的单机试运后，充分的考验了工艺的配管，管线的布局，支撑的安装、弹簧支吊架的安装选型等，特别是对蒸汽管线等有温度升的管线的考验，对大型压缩机设计、安装，对中、调试、控制系统等方面的质量检验。

作者简介：作者一，黄飞虎，男，工程师，2008年毕业于西南石油学院过程装备及自动化专业，现从事设备管理工作。