大传导量最新可燃气压缩机装置整治的技术和践行

由于在较高的压力下操作气体精馏塔，因此没有必要将塔底温度控制的很低，只是采用简单的换热和丙烷制冷就可以满足工艺要求。另一个特点是采用较富的原料气增压、换热以后经由J-T节流阀作为气体分馏塔的塔顶回流。塔顶进料最有效组分是液态乙烷和液态甲烷，这两者要比所回收的组分（丙烷）轻，它们以潜热的形式把冷能带进塔里，使塔内上升的丙烷冷凝。潜热是一种浓缩的能量形式，较小的摩尔流量就可以实现冷却效果。这样就意味着这股原料气在进入J-T节流阀之前已经成为过冷或饱和液体，可以为气体分馏塔提供更多的冷量，比极低温度更有利于轻烃的回收，这是该工艺既避免了极低温度又能实现高收率的主要原因。

该装置的第三个特点是脱乙烷塔的操作压力（413kPa）比较低。由于其进料相对较富，因此完全可以在低压下操作，而不必将压力控制得很高，甚至使用低温泵将塔底产品泵入脱丁烷塔。在较低压力下操作的另一个优点是重沸器的温度较低，可以用工艺气作为热源，减少了外来热源的需用量，使能源得到合理利用。

气体脱水系统由于工艺涉及到深冷处理，因此需要采用分子筛脱水工艺，将原料气中含水量降低至1×10-6（ω）。为满足这样低的含水要求，采用了三塔循环脱水工艺。

该工艺包括吸附、冷吹和再生三个过程。吸附、冷吹和再生的周期相同。假设状态是A塔吸附，B塔冷吹，C塔再生，经过压缩、空冷、分离的原料气进入A塔，吸附后的气体分为两部分，一部分去深冷处理，另一部分经再生气压缩机增压后进入B塔冷吹，从B塔带走热量，同时自身被加热，进入盐浴炉再被加热，进入C塔再生，再生后的气体经过空冷、分离，再与经压缩、空冷、分离的原料气汇合，经过滤式分离器分离后进入A塔开始吸附；经过一个周期后，进行自动切换，B塔吸附，C塔冷吹，A塔再生，周而复始循环脱水。

采用三塔循环脱水工艺主要有以下三方面的优点：一是加热再生气采用盐浴炉，盐浴炉里的盐是亚硝酸盐和硝酸盐的混合物，沸点较高，其熔点低，约150℃～160℃。在330℃～370℃范围内为液态，传热均匀快速。

二是所有的原料气必须经过滤式分离器分离，分子筛的使用寿命主要决定于分子筛吸附的重烃的量，由实际运行得知，采用过滤式分离器能比一般的分离器多分离掉50%左右的重烃，延长半年至一年的使用寿命。

三是采用三塔脱水工艺能够降低热负荷，减少再生气的流量。再生干气在对再生后的塔进行冷却时，其自身也将被加热升温，而这部分热量又直接带入再生加热炉，从而降低了热负荷。因此三塔脱水工艺的热效率是比较高的。

制冷系统配有经济器的螺杆压缩机是制冷系统的核心，选用了CATERPILLAR公司的G3512丙烷制冷机组，是专门用于压缩丙烷的。其排量采用自动滑阀控制，可以在全范围内自动连续调节。

投产以来出现的问题分析从马龙尼的工艺思路和设计理念来看，有许多先进和独到之处，而且在热能回收利用上是高效的，实现了能量的梯级利用。但在实际生产运行中出现过以下几个问题：分子筛干燥系统由于装置采用从干燥塔出来的原料气作为再生气，而原料气含重组分较多，因此不能将压缩机二级出口的气体温度冷却得太低，否则，大量的重烃将被冷却下来，所以只能将二级出口的气体冷却后的温度控制在只分离出水而不出现重烃，为65℃，这样就不可避免地使进入到分子筛脱水系统的气体所含的饱和水含量稍高一些，而且，外方在投产试运行之初，分子筛填充好后未经活化处理，直接进气操作，造成分子筛过早失效，致使从试运行开始，水露点就未达到设计要求的-81℃。

由于分子筛脱水未达到要求，从而导致装置的丙烷制冷系统处于停滞状态，因不能制冷，后续工段达不到生产所需的低温参数，在外方调试的50天里，每天仅产液化气15.7t，轻烃20.62t，另外，由于外输干气中的C3、C4组分未分离干净，引起外输气积液，而导热油炉、盐浴炉以及所有燃气压缩机的燃气均采用自产的干气，从燃气系统中可以排出轻质油来，一方面增加了加热炉运行的危险性；另一方面，原料气压缩机出现了动力缸放炮、回火的现象，以及动力缸烧蚀等问题。

分子筛脱水塔前端过滤式分离器设计容积过小压缩后的原料气经二级空冷器后直接进入过滤式分离器，而过滤式分离器容积太小，不能及时有效地分离气流中夹带的游离水和重烃，一方面液位高造成联锁停机，一旦造成联锁停机，机组易造成憋压，反复启停机组，对机组造成损害。同时，由于机组启停频繁，生产不连续，参数运行不平稳，影响了产量；另一方面过多的水及重烃进入分子筛，使分子筛吸附过载、中毒，缩短了使用寿命；压缩机工艺橇完全暴露于室外，又未全面采取保温措施，致使一级入口阀及二级出口阀等处经常冻堵，影响正常开机。