胡晓锋
（河南中科富津气体有限公司，河南 新乡453200）
［摘 要］河南晋控天庆煤化工有限责任公司750 km3/d煤制天然气液化装置（LNG装置）采用MRC（混合制冷剂循环）液化工艺，其原料气有2.29 MPa甲烷化原料气、6.5 MPa液氮洗富甲烷气及煤层气3股。针对LNG装置试车及运行过程中出现的贫液泵平衡鼓抱死、脱水系统偏心蝶阀卡涩、富甲烷气通道差压高、原料气压缩机排气总管振动严重、冷箱“氨堵”等问题，进行原因分析与探讨，采取一系列有针对性的优化改进措施并在脱水系统前增设脱碳系统、冷剂管线过滤器增设旁路、原料气压缩机减少打气量改造、原料气压缩机填料冷却水改用脱盐水、部分换热器换热管材质改为不锈钢、LNG储罐闪蒸气冷量回收利用技改后，诸多问题得以解决，保证了LNG装置的安、稳、长、满、优运行。
［关键词］煤制天然气液化装置；贫液泵平衡鼓抱死；偏心蝶阀卡涩；富甲烷气通道差压高；压缩机排气总管振动；冷箱“氨堵”；原因分析；优化改造
［中图分类号］TB657.8 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2024）06-0067-04
0 引 言
河南晋控天庆煤化工有限责任公司（简称晋控天庆）“30·52·3”项目主生产工艺为碎煤加压气化、耐硫变换、低温甲醇洗、杭州中泰液氮洗、卡萨利低压氨合成、CO2汽提法尿素及戴维甲烷化工艺[设有4台（级）甲烷化反应器，甲烷化系统入口净化气CO2含量＜3%、总硫＜0.1×10-6]，设计产能为300 kt/a合成氨、520 kt/a尿素、3×108 m3/a工业燃气（煤制天然气）；一期项目（合成氨-尿素项目）于2015年1月18日投产，二期项目（煤制天然气项目，生产CNG与LNG）于2016年8月1日与一期装置并网投产。
晋控天庆现有1套750 km3/d（标态，下同）液化天然气装置（LNG装置），采用杭州中泰深冷技术股份有限公司（简称杭州中泰）基于冷箱核心设备板翅式换热器自行研发的MRC（混合制冷剂循环）液化工艺，并配套张家港中集圣达因低温装备有限公司设计制造的1台5 000 m3 LNG储罐及4台装车臂组成的装车站台。以下就本LNG装置试车及运行过程中出现的问题及优化改造等作一介绍。
1 LNG装置工艺流程简介
LNG装置原料气来源共有3股（3股原料气均有独立通道，不混合），一股为2.29 MPa甲烷化原料气（甲烷合成产品SNG甲烷含量＞ 95%、CO2含量＜ 50×10-6），一股为6.5 MPa富甲烷气（来自合成氨装置液氮洗系统），一股为反向输入附近煤矿的煤层气（此股煤层气最终进入2.29 MPa甲烷化原料气通道，煤层气与甲烷化原料气不同时使用，只能二选一）。其中，LNG装置（双通道）可以同时对甲烷化原料气（或反输煤层气）与富甲烷气进行液化，而LNG装置（单通道）只可以单独对甲烷化原料气或反输煤层气或富甲烷气进行液化。LNG装置工艺流程如图1（虚线圈内为后续技改增设部分）。
2 试车及运行过程中出现的问题及优化改造
2.1 贫液泵平衡鼓抱死
2.1.1 问题描述
2017年9月28日，在完成脱碳系统贫液泵试车前检查确认后，由贫液泵厂家配合对贫液泵进行调试，启动后发现贫液泵抱死，无法运行，停泵隔离后对贫液泵联轴器进行拆除，发现泵无法盘动，随后由厂家人员对其平衡鼓进行拆除，拆除后泵可以盘动，判断为平衡鼓抱死。
2.1.2 原因分析
分析认为，当时系统刚进行水联运，可能管道内存有的小颗粒机械杂质（无法被贫液泵入口过滤器清除）进入泵体后造成贫液泵平衡鼓抱死。而且，经与厂家沟通确认，平衡鼓与平衡环间隙只有15道，与同类系统相比其间隙过小。另外，贫液泵出口压力设计偏高，其实际出口压力达8.4 MPa、启动瞬间高达9.0 MPa，可能造成平衡力不够。
2.1.3 优化改造
首先，将贫液泵入口过滤器目数由40目更改为120目；其次，贫液泵平衡鼓表面采用堆焊工艺进行加工处理，加强其耐磨、耐蚀、耐热性能，平衡鼓直径减小0.1 mm，扩大平衡鼓与平衡环间隙；另外，拆除贫液泵一级叶轮，更换为隔套，以降低出口压力。2017年10月，上述改造完成后，贫液泵试车及运行过程中再未出现过类似情况，运行状况良好。
2.2 脱水系统偏心蝶阀卡涩而动作缓慢
2.2.1 问题描述
脱水系统共有6台偏心蝶阀（程控阀），前期调试及运行过程中均未发现有异常，但运行半年后发现3台偏心蝶阀出现不同程度的卡涩、动作缓慢问题，厂家紧急更换3台偏心蝶阀后不久该问题仍然存在，给系统的安全稳定运行带来极大隐患。此外，对更换下来的3台旧偏心蝶阀进行拆检，发现阀门轴的支撑面有刮擦情况。
2.2.2 原因分析
更多内容详见《中氮肥》2024年第6期