合成气压缩机高负荷适应性技术研究和改进

摘要

中国的工业发展越来越快，氨做为工业的重要原料及氨化饲料，其作用日益凸显。因此，各个合成氨企业都在提高本企业的合成氨产量。在原有的设备基础上提高合成氨产量务必需要使设备高负荷运行。原有设备能否适应高负荷的生产需求成为合成氨企业能否高负荷生产的关键因素。
　　论文主要针对中国石油化工股份有限公司巴陵分公司化肥事业部合成氨装置在高负荷运行过程中，装置的核心设备合成气压缩机暴露出的一系列问题，特别是合成氨产能达到1200吨/天以上时，系统设计参数与运行数据存在较大偏差的问题，通过对企业合成气压缩机在高负荷生产时出现故障的数据进行收集、整理、统计及现场勘查。分析导致设备出现故障的主要原因，针对各个原因进行深入的分析并提出相应的改进措施，最后进行局部改造和工艺优化并予与实验验证。本文研究主要内容有:
　　(1)详述巴陵石化企业合成氨装置及工艺的改造历程，概述了合成氨工艺国内外的发展情况及合成气压缩机的研究现状。
　　(2)运用因果分析法总结归纳出合成气压缩机在运行过程中出现的问题，并将这些问题分为工艺问题，设备问题及监测问题三类。
　　(3)针对合成气压缩机不能适应高负荷运行的问题，调整工艺路线，对入口压力，合成塔以及高中压透平做了相应的调整。
　　(4)针对中压蒸汽平衡，表冷真空系统，联轴节断裂，联轴节失效等合成气压缩机设备问题进行深入的分析研究，并提出相应的改进措施。
　　(5)针对合成气压缩机机组状态监测系统和大机组综合控制与联锁保护系统(ITCC)进行升级，并更新诊断系统和调速系统。

目录

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摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 研究的背景及意义

1．2 合成氮工艺的简介及发展现状

1．2．1 制氨工艺简介

1．2．2 制氨工艺的研究现状

1．3 合成气压缩机简介及发展现状

1．3．1 合成气压缩机工艺流程简介

1．3．2 合成气压缩机研究现状

1．4 本文的研究思路及章节安排

1．4．1 研究思路

1．4．2 章节安排

第2章 巴陵石化合成气压缩机现状

2．1 巴陵石化简介

2．2 巴陵石化合成氨装置简介

2．1．1 巴陵石化合成氨转置改进历程

2．2．2 巴陵石化合成氨工艺路线

2．3 巴陵石化合成气压缩机基本情况介绍

2．3．1 合成气压缩机103J的相关性能参数

2．3．2 油系统性能参数

2．4 合成回路工艺流程简介

2．5 本章小结

第3章 合成气压缩机生产瓶颈因素分析

3．1 合成气压缩机运行总体情况分析

3．2 利用因果分析法分析停车事故

3．3 问题深入分析

3．3．1 工艺问题分析

3．3．2 设备问题分析

3．3．3 检测系统问题分析

3．4 本章小结

第4章 实施方案

4．1 工艺优化研究

4．1．1 提高合成气压缩机的入口压力

4．1．2 优化合成塔操作

4．1．3 高中压透平负荷调整

4．2 设备改造研究

4．2．1 高透平改造

4．2．2 表冷真空系统改造

4．2．3 其他设备改造

4．3 检测系统改进

4．3．1 合成气压缩机机组状态监测系统升级和诊断系统更新

4．3．2 调速系统更新和ITCC的扩容升级

4．4 本章小结

第5章 实施效果

5．1 工艺改造后运行效果

5．1．1 工艺参数得到优化

5．1．2 合成塔效能提高

5．1．3 透平及压缩机振值情况

5．2 改造后装置运行情况

5．2．1 实现了蒸汽平衡

5．2．2 水环真空泵运行稳定

5．2．3 机组热对中情况得到很大改善

5．2．4 调节系统运行情况

5．2．5 振值、轴位移网络监测平台的运行情况

5．3 改造后合成气压缩机综合运行评价

5．4 经济效益

5．4．1 直接经济效益

5．4．2 间接效益

5．5 环保效益

5．6 综合评价和推广价值

结论与展望

参考文献

致谢