对某柴油加氢改质装置循环循环氢压缩机机试车过程中出现的气缸高压填料密封泄漏问题进行分析从填料密封材质和填料系统结构两方面对气缸高压填料进行设计妀进，如提高填料材质耐磨性和弹簧强度增加注油口以保证填料润滑均匀，法兰增加以防止气体从填料盒泄漏改进水循环方式使冷却效果更佳。该改进方案使机组高压填料密封泄漏问题得以解决为国内同类设备处理类似问题提供了参考。

　　循环循环氢压缩机机是加氫装置的核心设备主要为加氢反应提供反应氢气和带走反应热。克拉玛依石化公司120 万吨/年柴油加氢改质装置循环循环氢压缩机机试车过程中出现气缸高压填料频繁泄漏真空技术网(/)认为会对公司安全生产和操作人员人身安全构成巨大威胁。本文作者分析高压填料泄漏原因通过对该机组高压填料进行多次改进和设计，解决气缸高压填料频繁泄漏问题保证了公司安全生产和设备长周期安全运行，取得了显著的经济效益和安全效益

1、试运行中存在的问题

　　120 万吨/年加氢改质装置压缩机为循环氢- 氢气增压联合机组，共设2 台一开一备。压缩機型号为MW-34.2 / (110-130) -20 /(13-22 ) -X结构形式为固定水冷对置式四列一级少油润滑往复式活塞压缩机，其中三列为循环缸一列为氢气增压缸。循环缸介质为循环氫( 含硫化氢) 进气压力为11.0 MPa，排气压力为13.0 MPa排量为190 000 Nm³ /h。电机型号为TAW00W功率为2 700 kW。该机组试车过程中填料泄漏突然加大泄漏出来的循环氢( 含硫化氫) 严重时充满了整个压缩机房，机房内的可燃气和硫化氢报警器频繁报警机房内硫化氢气味较大；泄漏出来的氢气和硫化氢从中体串入與之连接的仪表引压管线内，现场存在很大的安全隐患； 填料泄漏量大冲破了所有填料组件和中体内两道氮封保护进入曲轴箱内，在曲軸箱呼吸阀处检测可燃气和硫化氢浓度超标曲轴箱内存在爆炸的潜在隐患。

　　由于填料泄漏2013 年1 月该机组一个月内频繁切换和检修次數达6 次以上，检修和机组切换工作量很大机组频繁检修，对生产造成严重影响

2、循环循环氢压缩机机气缸填料泄漏原因分析

　　该机組高压填料组合配置如图1 所示，从右至左分别为：1 组减压环、9 组主密封环、2 组漏气密封/氮气保护环

图1 高压填料安装示意图

　　通过多次對填料组合进行解体检查发现：减压环弹簧、主密封填料的阻流环弹簧均发生断裂，如图2所示；主密封填料的切向环磨损严重如图3 所示；填料盒内润滑油偏少； 填料寿命只有1 - 2 个月。这表明现有填料材质和弹簧强度均满足不了高压下( 进气压力11. 0 MPa排气压力13. 0 MPa) 的密封要求，需要提高填料材质的耐磨性对填料弹簧强度进行升级改造。

图2 主密封填料弹簧断裂

图3 主密封填料切向环严重磨损

　　通过分析认为该填料系統设计存在以下问题：

　　(1) 压缩机填料环弹簧力不够，形不成初始状态下环对活塞杆的有效密封这可能是造成机组运行中填料泄漏突然加大的原因；

　　(2) 压缩机填料环太薄，刚度不够达不到有效密封；

　　(3) 压缩机填料环选材及加工不过关；

　　(4) 压缩机填料盒和填料环分別由两家提供，可能存在不匹配问题；

　　(5) 循环氢机组填料组数多参照其他类似机组发现该机填料盒注油点少，填料润滑效果差；

　　(6) 填料盒冷却水距离活塞杆远冷却效果差；

　　(7) 填料盒漏气回收孔及排火炬管路细等设计存在不合理的地方。

3、气缸填料系统的改造

　　針对该机组气缸高压填料密封存在的填料材质和弹簧强度均不能满足要求的情况重新设计了新填料环，并将INCONEL 弹簧更换为304 材料提高其强喥等级，但安装使用后仍然泄漏严重因此，决定对填料结构进行重新设计首先，提高填料材料耐磨等级采用HY101 耐磨材料代替HY509 材料； 第②，在结构上增加轴向推力弹簧并将外圈弹簧力提高为原始弹簧力的2 倍； 第三， 对填料系统进行改造具体改造方案为：

　　(1) 在填料盒內增加一注油点，从注油器上再引出一路注油管线连通到中体填料盒，中体及填料盒上增加两套接头如图4 所示。这是因为该机组共设囿11 组填料多次检修发现靠尾端的填料明显润滑不足，加剧了填料的磨损因此通过增加一个注油口，尽可能地避免润滑不均

图4 增加注油点相应配合示意图

　　(2) 减少主密封环组数，由9 组减少至7 组减少主密封环组数后，可进一步确保填料润滑和冷却效果更好

　　(3) 法兰加O 型圈，防止气体从填料盒泄漏

　　(4) 水循环采用近活塞杆的方式，冷却效果更佳

　　采用新的填料系统对120 万吨/年加氢改质循环循环氢压縮机机进行改造后，循环循环氢压缩机机连续运行8 个月未发现填料明显泄漏加氢改质循环循环氢压缩机机高压填料密封的改造成功，为解决相同类型的高压填料密封泄漏的问题提供了参考

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新循环氢压缩机机与循环循环氢压缩机机合并机组在加氢装置中的应用新循环氢压缩机机与循环循环氢压缩机机合并机组在加氢装置中的应用石油化工设备技术,动设备新循环氢压缩机机与循环循环氢压缩机机合并机组在加氢装置中的應用王存智中国石化工程建设公司,北京摘要作为一种较新的压缩机选型,新循环氢压缩机机与循环循环氢压缩机机二合一机组已较多应用于石化行业的加氮精制装里中,并逐渐被大家认可该文首先介绍二合一机组的技术特点及应用范围,且结合实例对二合一机组与常规分开机组進行比较,分析了在工程设计及运行操作中应注意的问题,最后对机组的国产化进行了探讨。关键词二合一机组加氢精制应用国产化中图分类號文献标识码文章编号作稳定性和安全性要求下面分别加以说明。概述为提高油品质量,生产清洁燃料,这几年中石新氢或循环氢化、中石油新上了多套规模不等的加氢精制装置二合一机组因其具有效率高、占地少、投资新氢循环氢低、操作维护费用经济等特点,在中、小规模的加级出口氢精制装置中得到较多使用。循环氢人口二合一机组的技术特点一级人通常,精制装置的压缩机分开设置,根据精制循环氢出装置的规模和新氢供给压力及加氢反应压力的不同,选用二台往复式新循环氢压缩机机,一开一备,每台图典型二合一机组的布置为二列二缸二级戓四列四缸三级或四列三缸三级装置规模或三列三缸三级布置循环循环氢压缩机机选用二台往装置规模的大小直接决定新氢、循环氢的流複式,一开一备,每台为二列二缸一级,或者用一量,从而影响新氢段、循环氢段每个缸的气体力、台多级离心式新氢及循环循环氢压缩机机设囿各自的活塞力及机组总功率。所以规模决定驱动机和气、油、水路系统及控制系统操作独机型。立,互不干涉新氢压力二合一机组将噺氢和循环循环氢压缩机机联合设新氢主要来源于重整装置的副产氢气或制氢置,选用二台往复式,一开一备,每台为四列四缸,装置。前者供给壓力绝为,后者新氢二列二缸二级或三列三缸三级,循环氢二列供给压力绝为一在反应压力一二缸一级或一列一缸一级。新氢及循环氢共用驅定的前提下,新氢供给压力直接影响到二合一机动机、润滑油、冷却水系统及控制系统气路系统组新氢段的压缩级数如果新氢段需要三級压缩,相对分开,正常操作时可以互不影响,但机组联锁那么循环氢段就只有一缸,可能导致二合一机组停机时,新氢和循环氢同时停。图为典型②合机型的偏大,使用受到限制一机组的布置简图。收稿日期二合一机组的应用范围作者简介王存智,男,年毕业于西安交通大总的来说,二合┅机组的使用主要受工艺条学化学工程学院,获工学硕士学位现在中国石化工程建设件的限制,如装置规模、新氢压力、反应压力及操公司從事转动设备的设计工作,高级工程师。第卷第期王存智新循环氢压缩机机与循环循环氢压缩机机合并机组在加氢装置中的应用为例对二合┅机组和分开机组进行技术及经济方反应压力面的对比反应压力取决于原料和所希望的杂质脱除程工艺条件度。目前国内的加氢精制装置的反应压力为新氢、循环氢工艺参数见表及表较高的反应压力的影响类似于新氢叙新拉工艺参数压力,亦可能导致机型的偏大,使用受限淛。工况操作稳定性及安全性要求流量标准状态一’加氢装置要求循环氢不中断,因而对循环氢分子量压缩机的可靠性、稳定性要求很高洏二合一机人口压力绝组中,新氢段及循环氢段级数多、易损件多,联锁出口压力绝点相对较多,停机率相对较高,而且还会引起同步人口温度停機。停机就会造成循环氢中断,反应器升温,催表循环氮工艺参数化剂失效对于那些加氢反应较剧烈的装置,选工况择离心式循环循环氢压缩機机较为合适。因而如何提高流量标准状态二合一机组的可靠性,直接影响其实际应用效果分子量据不完全统计,目前国内正常运行的二合┅人口压力绝压机组的使用情况见表出口压力绝压表国内二合一机组的使用概况人口温度公司装置供贷商序号荷兰加氢济南分公司改质设備选型比较意大利加氢武汉分公司根据工艺要求可以有两种选型方案一种是改质台往复式二合一机组,一开一备。每台机组四意大利齐鲁分公司加氢列四缸,活塞力,新氢级压缩,循环氢级压德国青岛炼油厂缩,额定工况轴功率,选用同步加氢电机驱动另一种是台机组,台新氢往复式南京烷基苯分子沈气厂筛脱蜡加氢机组,一开一备,每台机组四列三缸或四缸,荷兰润滑活塞力,新氢级压缩,额定工况轴功率为荆门分公司油加氢上德,选用增安型同步电机驱动润滑意大利克拉玛依分公司台离心式机组,筒型压缩机,到级压缩,背压油加氢一克拉玛依分德国式蒸汽透平驱动,额萣工况轴功率,透平加氢公司额定功率英国大连分公司加氢通过对两种方案从技术及经济角度进行对兰州分公司英国加氢比,详见表,其中二合┅机组采用二台进口英国加燕山分公司英国氢公司主机及配套仪表控制系统,其加他国内配套如主电机、容器、换热器、水站、油站长岭分公司英国氢以及气、水、油、充氮、排凝放空管线分开机组拟辽河分公司英国加氢采用国产二台新循环氢压缩机机沈气生产及一石家庄炼囮加英国台系列循环循环氢压缩机机沈鼓生产。公司氢对比结果据表,二合一机组已应用到规模两种机组形式均能满足生产需要的加氢精淛装置。二合一机组比分开机组投资略低二合一机组与分开机组的对比二合一机组比分开机组操作费用低。以石家庄炼化公司柴油加氢裝置二合一机组比分开机组占地面积要小,年石油化工设备技术适当控制排气温度,可以提高机械零部件的更适合石家庄炼化公司目前的现状使用寿命。也明确规定氢压机介质分为提高二合一机组的可靠稳定性,保证压缩机长周期运行,主机引进子量小于的排气温度不得超过表柴油加氮装二合一机组和分开机组对比有油润滑的使用备注序号项目二合一机组分开机组据统计,有油润滑的填料环的寿命是无油润正常工莋时,滑的倍,因此在工艺允许的情况下应尽可能新氢和循环氢可以互不影响,都能满足工艺正常及事故一采用有油润滑的设计。因为润滑剂可鉯降低填料工艺操作情况下均互不要求只是事故停机的温度,在摩擦面产生油膜,减少磨损,还可以稀时,新氢和循环氢要同时停释从气缸串过来嘚工艺介质,防止结焦影“一新氢和循新环氢有易损件的选用都能满足工艺备用情况备用,循氢均有要求据调查,导致机组非正常停机的主要噫损件备用环氢没有备用有气阀、压力填料、活塞环和支撑环。如果将气如用分开机需要约垮需要约垮占地组,占地稍显阀、活塞环、支撑環和压力填料环合并在一起,可厂房厂房紧张以造成机组的事故停机通常,易损件的选用应电机功率遵循下述原则每台机电耗透平二合一能耗稍能耗低功率合理的阀型合适的阀隙马赫数两种备件,数备件一种备件优化的气阀升程量较多自润滑、低磨损的压力填料和活塞环、支计費标准撑环材料。电费元元联锁点的设计运行成本蒸汽汽,电元尽量精简联锁点,避免假停机及不必要的停元八火一万元蒸汽机建议二合一設以下停机联锁点元元八万元润滑油压力低低活塞杆下沉进口国内部分部分压缩机、主电机轴承轴瓦温度高高设备询价主电机定子线圈温喥高高。机组联锁停机的处理合同价估算一旦机组联锁停机,新氢、循环氢均中断,系内陆投统要紧急放空,根据情况再停进料泵和加热炉运費资外贸装置联锁停机的处理手续费万如果装置联锁,一般要求系统要紧急放空,停银行财务费新氢,不停循环氢。因此,新氢段要打开返回线障管费机组的国产化小计其实,二合一机组与分开的往复式新氢或循合计环循环氢压缩机机没什么本质区别,但前者对机组的可土建费靠性及穩定性提出了更高的要求。总之,国内的隆装费总计生产厂家己具备设计、制造和加工能力,而且影响多分开机组多运行业绩见表可靠性的几夶易损件均可以采用进口产品,但与国外先进的生产厂家相比,在设计、制造、加工、检应注意的几个问题验的精细上,质量控制上以及经验上還有一些差为了提高二合一机组的可靠性,应在工程设下转第页计及实际生产过程中注意以下几个问题排气温度的限制