石化压缩机的应用与发展

陈子豪

[摘 要]石油化工压缩机与石油行业同时发展，例如：大庆油田、辽河油田、胜利油田的发展，为石油开發创造了发展机会。石油化工压缩机功能的不断增加，得到了广泛应用。石油化工行业气体压缩其关键为复式压缩机，在石油行业中得到了广泛应用。具有结构繁琐。构件众多、环境恶劣，因此复式压缩机在应用过程中市场出现故障问题。对此，笔者以化工压缩机为例，对石油化工压缩机发展与应用进行简要分析。

[关键词]石油化工；压缩机；发展与应用

中图分类号：TM51 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0188-01

20世纪70年代，石油化工得到发展，进而出现与之相应的压缩机。压缩机对其材料、技术、密封等具有较高要求，尤其是真实气体适应性要求颇为严格。化肥工业大型离心压缩机包含：工艺空气压缩机、原料压缩机、氨冷冻压缩机等多种。

一、石油化工压缩机发展

第一，自20世纪70年代，离心压缩机发展迅速。在某化工总厂国产30万吨合成氨装置发展中，上海一些机厂分别研发了工艺空气压缩机、合成气压缩机、氨冷冻压缩机、配套驱动汽轮机等。同时我国最大离心压缩机制造厂、工业汽轮制造厂也引进了高科学技术与系统，在一定程度上将离心压缩机制造推向了新的发展阶段。另一方面，我国研究单位也推进了研究进度，在三元流理论与气体实验上研究效果显著。三元流动叶轮计算形式与流程、气体模拟方法等已经走线国际化趋势。

第二，70--80年代末，离心压缩机不管是在科学技术还是在工艺技术、质量上都得到了提升。自1987年四川化工产建设20万吨合成氨国产化项目过程中，我国一些制造厂接下了压缩机制造项目。现阶段，国内已有约30家石油化工厂使用该种压缩机。据调查统计：我国制造的离心压缩机约30台。

第三，乙烯工业压缩机包含：裂解气压缩机、乙烯、丙烯压缩机。70年代中，化工系统首次研究了4万吨乙烯压缩机。随后，研制出了12万吨乙烯三机，为大庆石化提供48万吨乙烯裂解气压缩机与丙烯压缩机。现阶段，我国某厂有6台45万--60万吨乙烯三机应用。

二、大型压缩机发展方向

第一，大型离心压缩机具有密集型、高技术水平等特点，需要有专业的生产技术。受化工与石油化工系统区域大型化发展影响，用户对压缩机的稳定性、技术水平、消耗等提出了较高要求。

第二，二氧化碳压缩机上，传统生产中时常出现性能与工艺技术冲突事件。现如今，一些机厂已经研制有属于自己的二氧化碳闭式实验台，使得传统问题被解决。所以，大型化工与石油化工压缩机优化完善主要在其性能方面。现阶段，我国一直投入于该方面研究上。例如：压缩机气动性能设计，可以适应在多种气压环境中；在临界范围中能够适应多种气体，提升了计算精度。另一方面，在转子性能上，现已研发出了超二阶、三阶高柔性转子。或是在轴承、密封、系统调试等方面，已成功应用。所以，怎样与国际上压缩机设计水平相等，成为现阶段主要问题。

三、离心压缩机组设计方案

（一）CAD开发设计

通过三维设计能够简化设计机组程序，并且使机组设计更具有美感性，同时能够自主检查，防止出现设计问题。具有自动结构研究，提升设计精度与效率的特点。CAD开发包含：构建单位实体设计模型、设备图库、数据库等。

（二）轴承系统动力特点设计专家系统设计

在开发设计时，在转子--轴承系统特点与设计要求不符，或是机组振动较大、稳定性较差状态下，需要通过改变原机组结构数字、物性数值。不过能够影响转子--轴承系统动力特点的数值包含多个，改变哪组结构数值更具有效性，能够提升稳定，成为专家系统软件目的。其研究包含：转子结构、轴承数字对系统动力特点影响、智能型专家设计软件包。

（三）智能型计算机控制研究

现阶段，国家上应用计算机控制容错控制系统、性能调试、稳定性保护等系统，离心压缩机控制变得更为多样化系统控制。其研究包含：离心压缩机专用的、具有性能调试、安全保护的数字化计算机控制形式。

四、离心压缩机应用

第一，离心压缩机为叶片旋转式压缩机。其高速旋转的叶轮能够给气体离心力影响，并在扩压通道中进行扩压影响，进而提升气体压力。较早以前，因为这样的压缩机只能够适用在中低压力、大流量中，进而没有得到广泛关注。不过随着化学工业的进步，一些大型化工厂兴起，离心式压缩机应用在化工输送中，效果显著进而成为核心设备，引起了人们广泛关注，其重要性也随之提高。伴随着气体动力学的深入研究，进一步提升了离心式压缩机效率，同时因高压密封，小流量窄叶轮加工，多有锲轴承技术的成功，使离心压缩机高压力问题得到解决，进而取缔了传统压缩机。工业使用的高压离心压缩机压力为150×105Pa，油田注气使用的离心压缩机压力在700×105Pa。高炉鼓风应用的鼓风机流量在7000m3/min，功率在52900KW，转速在10000r/min之上。

第二，一些化工原料，例如：丙烯、乙烯、丁二烯等能够制成塑料、纤维、橡胶等。在其技术材料的石油化工厂内，离心式压缩机具有重要作用，占有主要地位。离心式压缩机被广泛使用，究其原因包含：首先，气量大，结构单一、体积轻巧、无需较大空间。其次，操作稳定性强，运行平衡，效率高，成本低。最后，在化工程序内容，离心式压缩机能够实现无油压缩过程。离心式压缩机是一种能够回转的机械，能够应用在工业汽轮机中。

结语

综合分析，上世纪50年代研发出现的离心式压缩机，至70年代初将石油化工厂、大型化肥厂为中心，提升了压缩机性能，效果显著。另一方面，通过技术引进实行接受、吸收、创造等。

参考文献

[1] 王菊红.螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析[J].化工管理，2016（08）.

[2] 刘二斌，杨艳，韩斌.螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析[J].化工管理，2016（18）.

[3] 魏照巍.石油化工自动化仪表的可靠性及发展趋势分析[J].化工设计通讯，2016（06）.

[4] 朱建伟.螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析[J].化工管理，2016（33）.