通过改变系统吹扫方式降低试车成本的实践研究

刘少林(淄矿集团内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017313)

0 引言

内蒙古黄陶勒盖煤炭有限公司世林化工分公司30万吨/年甲醇项目原装置气化采用的技术为西安热工院专利技术，首次应用于工业化，缺乏工业化实践经验，在实际运行过程中暴露了比较突出的致命问题：主要存在问题为炉顶超温和气化炉严重积渣，经过多次改造，问题仍没有得到彻底解决，导致气化炉一直未达到满负荷运行，未达到正常的设计产能要求，年产量不足设计产能的30%，给企业造成严重亏损。为增加年产量，对系统核心装置气化和锅炉进行改造，采用系统开车吹送扫方式改变对降低试车成本。

1 系统开车吹送扫方式改变对降低试车成本项目实施背景及目的

1.1 项目实施背景

为落实节能降耗精神，完成降本目标，自主创新、设备改造等方面做了大量工作，在生产工艺系统改造中，节能降耗是企业发展的永恒主题，生产试车过程中各种材料、原料消耗自然成为节能工作的重点。基于为节约成本，节能降耗的理念，针对系统开车吹扫方式进行了研究探索，经过查找资料，理论推理，终于找出了一条捷径，利用现有设备二氧化碳压缩机进行改造后作为吹扫的载气源，在控制吹扫时的工艺指标，对甲醇、气化工段工艺管线进行吹扫。

1.2 项目实施目的

化工企业原始或技改后开车前对整个系统介质吹扫是一个重要环节，它关系到整个生产中系统安全、稳定、长周期运行情况，所以系统开车前对工艺管道必须进行吹扫。空分工段是化工企业系统工艺管道吹扫气源。根据世林化工空分开车全厂消耗费用计算：电耗8500kW/h、水耗300t/h、煤耗16t/h,按一小时消耗计算，费用为：9886元/小时，本次开车前吹扫计划7天，空分开车运行费用为：1660848元。利用二氧化碳压缩机作为吹扫气源，全厂消耗费用计算：电耗1700kW/h、水耗100t/h, 按一小时消耗计算，费用为：3133元/小时，按吹扫计划7天，运行费用为526344元。甲醇、气化系统吹扫前改造费用投入为：150000元。经过计算，更换原始工艺系统吹扫方式，改为二氧化碳压缩机作为载气源，开车前吹扫消耗费用可节省：984504元。

通过本次更换原始工艺系统吹扫方式的实施，利用现有资源加少量的投资，实现了节能降耗目标，又能保质保量的完成全厂吹扫计划，为公司进一步节能改造积累了宝贵经验。

2 系统开车吹送扫方式改变对降低试车成本项目实施过程

2.1 二氧化碳压缩机规格性能基本情况

本二氧化碳压缩机，主要使CO2气体或N2压缩提高压力后送往气化工段，实现系统输送煤粉，部分设备冲压，事故状态下吹扫置换，保障气化装置的安全稳定运行。

二氧化碳压缩机参数如下：

压缩机型号：6M32-128/81-BX；结构形式：M 型六列；活塞推力：32t；容积流量 ：128m3/min；最终压力：8.1MPa(G)；系列号：BX；压缩级数：5级；二段压缩一、二、三、四级为一段，五级二段；排气量【标态下】一段：8565Nm³/h,二段：3795Nm³/h；曲轴转速：333r/min；活塞行程：320mm；汽缸直径：一级【两缸双动】730mm，二级【双动】610mm，三级【双动】390mm，四级【双动】250mm，五级【单动】125mm；活塞杆直径：95mm；润滑油牌号：L-DAA150L-DAB150；循环油量：200L/min。

驱动机：(1)电动机型号名称(主机)：TK1700-18/2150；(2)额定转速333r/min；(3)额定电压：6kv；(4)额定功率：1700kw。

稀油站主要技术参数：工程流量：200L/min；公称压力：0.4MPm(G)；过滤精度：0.025mm；供油温度：≤45℃；回油温度：≤55℃。

工作介质：压缩机油L-DAA150 或L-DAB150；冷却水进水温度：32℃；冷却水出水温度：40℃；冷却水进水压力：0.4MPm(G)；冷却水出水压力：0.2MPm(G)；换热面积：20m2；油箱容积：2.4m3；系统设计压力：1.6MPa(G)。

2.2 正常工况二氧化碳压缩机工艺流程

由净化原料气冷却器工序送来的压力为0.02～0.04MPa(G),温度20℃的CO2气体或空分车间管网送来的N2,首先进入一级入口缓冲器(SVB1/A/B/C)，以减小压力的波动，然后进入 一级气缸压缩至≤0.29MPa(G),温度≤112℃，经一级出口缓冲器(DVB1/A/B/C)进入一级冷却器(E1/A/B/C)，气体冷却至温度≤40℃再经液气分离器(S1/A/B/C)分离油水，然后经二级入口缓冲器(SVB2/A/B/C)进入二级汽缸，将气体压缩至0.89MPa(G)，温度≤121℃的气体，经二级出口缓冲器(DVB2/A/B/C)、冷却器(E2)、液气分离器(S2)，温度≤40℃的气体进入三级入口缓冲器(SVB3/A/B/C)，进三级气缸压缩至2.3MPa(G)，温度≤118℃的气体，经三级出口缓冲器(DVB3/A/B/C)、冷却器(E3)、液气分离器(S3)、温度≤40℃的气体进入四级入口缓冲器(SVB4/A/B/C)，进入四级气缸压缩至5.4PMa(G)(一段)，温度112℃的气体，经四级出口缓冲器缓冲器(DVB4/A/B/C)流量4770Nm3/h 的气体送往气化稳态氮气管网，另一部分流量为3795Nm3/h 经冷却器(E4)、液气分离器(S4)、温度≤40℃的气体进入五级入口缓冲器(SVB5/A/B/C)，进入五级汽缸压缩至8.1MPa(G)(二段)，温度≤77℃的气体，经五级出口缓冲器(DVB5/A/B/C)流量为3795Nm3/h 送至气化高压氮气罐。

2.3 正常工况二氧化碳压缩机运行状况

是将净化送来的经原料气冷却器(E15201)冷却后，纯度为99.05%，温度为20℃的CO2气体(或空分车间管网送来的低压N2),用压缩机增压至5.4MPa(G)、温度为112℃、流量为4770Nm³/h 的气体从四级缓冲器后送至气化的稳定氮气管网；压力为8.1MPa(G)、温度为77℃的气体从五级缓冲器后送至气化高压氮气罐(V03901)。进入气化工段氮气/二氧化碳缓冲罐(V03901)后，压缩气体分成两股：一股二氧化碳压力为5.4MPa；另一股二氧化碳压力为8.1MPa。

二氧化碳(8.1MPa)：从二氧化碳压缩机出口送至高压氮气/二氧化碳缓冲罐(V-3901)缓冲，正常生产时，减压至5.4MPa 作为煤粉锁斗(V-3204A/B)加压用；还一部分减压至5.4MPa 作为来自二氧化碳压缩机出口的5.4MPa 高压稳定二氧化碳的备用气源。

二氧化碳(5.4MPa)：从二氧化碳压缩机出口送至煤粉给料仓(V-3205A/B)冲压、煤粉管线送粉及吹扫使用。

2.4 技改后目前二氧化碳压缩机吹扫工艺系统设备运行状况

本次创新主要是对现有的甲醇二氧化碳压缩机进出口进行改造，将两台载气压缩机入口过滤器拆除，并在入口加5目滤网进行空气过滤，在入口为常压时在氮气工况时四级出口压力为17.68bar(A)，五级出口压力为40bar(A)，四级出口气量为3723Nm3/h,五级出口流量2193 Nm3/h，本次吹扫系统介质采用空气。在启动压缩机后，载气压缩机四级出口气体送至气化工段二氧化碳/氮气缓冲罐(V-3901)出口管线，返送回二氧化碳/氮气缓冲罐，五级出口气体直接送至二氧化碳/氮气缓冲罐(V-3901)，在通过工艺调整将二氧化碳压缩机出口压力控制在1.5MPa 进行系统工艺管线吹扫，甲醇吹扫的系统工艺管线通过配置临时管道实现整体系统的吹扫，吹扫完成后对系统进行恢复。

3 结语

利用二氧化碳压缩机压缩空气对化工装置系统进行吹扫，为公司节省了人力、物力，在节能降耗上起到了重大作用。(

文章题目:通过改变系统吹扫方式降低试车成本的实践研究)原计划开车前吹扫要启动水务工段、热电工段锅炉来满足空分工段开车条件，空分工段开车正常后产品氮气、压缩空气对生产整个工艺系统进行吹扫。利用改造二氧化碳压缩机压缩空气，通过操作技术改变，达到吹扫要求，进行系统吹扫。通过探索与实践的成功，不仅为公司减少人工劳动工作强度，而且降低在生产过中试车阶段成本。