肖红玲，冯仁庆，李小倍
（兖矿鲁南化工有限公司，山东 滕州277527）
［摘 要］ 兖矿鲁南化工有限公司200 kt/a甲醇装置（简称甲醇Ⅰ系统）合成系统有4台往复式联合压缩机（四开无备，简称A#机、B#机、C#机、D#机或联压机），其生产任务是压缩甲醇合成系统的新鲜气（简称压缩段，二级压缩）与循环气（简称循环段）。2018年，为适应前系统节能升级改造（NHD脱硫脱碳系统改为低温甲醇洗系统等）的需要，并综合考虑输送气体压力的变化与全系统的统筹协调等情况，决定对4台联压机进行改造：4台联压机循环段不作改动，仍输送循环气；A#机、B#机压缩段改为输送热回收系统来水煤气至低温甲醇洗系统未变换气洗涤塔（由二级压缩改为两缸并联一级压缩），C#机、D#机压缩段继续输送新鲜气（由二级压缩改为两缸并联一级压缩）；4台联压机改造的同时对关联系统也进行了相应的优化。改造完成后，联压机进行了单体试车及消缺，2018年8月17日一次开车成功，随后条件成熟时进行了联压机打气量试验和循环段空转试验。各项试验及实际运行情况表明，改造后的联压机运行平稳，各项工艺指标合格，完全能满足甲醇合成系统及后续醋酸系统的生产需求，改造达到了预期目的。
［关键词］ 联合压缩机；新鲜气；循环气；水煤气；改造方案；单体试车；打气量试验；空转试验
［中图分类号］TQ223.12+1［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2019）03-0053-03
1 联合压缩机改造背景
兖矿鲁南化工有限公司东厂区有3台德士古气化炉，配套200 kt/a甲醇装置（简称甲醇Ⅰ系统）和1套8 000 m3/h 的CO变压吸附装置。甲醇Ⅰ系统包括1套净化系统（部分变换+NHD脱硫脱碳）、4台（分别称为A#机、B#机、C#机、D#机）往复式联合压缩机（并联）、3台绝热-管壳式甲醇合成塔（并联）、2套双效三塔精馏系统（并联）。
正常生产时，4台往复式联合压缩机（简称联压机）满量运行。联压机是甲醇Ⅰ系统的主要运转设备，其生产任务有两个：一是将甲醇合成新鲜气（设计气量68 000 m3/h）通过二级压缩（简称压缩段，一级入口压力1.9 MPa、二级入口压力3.1 MPa）提压至5.15 MPa；二是将甲醇分离器来的循环气经二级压缩（简称循环段）提压至5.15 MPa。之后，循环气与新鲜气一起送入甲醇合成系统气体缓冲罐混合，然后再入甲醇合成塔。
2018年公司新建1套净化系统（节能升级改造项目），即将净化系统由NHD脱硫脱碳工艺改造为低温甲醇洗工艺，低温甲醇洗系统3台洗涤塔（全变换气洗涤塔、部分变换气洗涤塔、未变换气洗涤塔）并联运行。低温甲醇洗系统投用后，甲醇Ⅰ系统新鲜气改由低温甲醇洗系统提供，精制气（相对于净化系统来说，此工艺气属精制气；相对于甲醇合成系统来说，此工艺气属新鲜气）压力由原来的1.9 MPa提高至2.8 MPa，若继续使用原联压机，必须将入口压力先减至1.9 MPa，然后再经联压机提压至5.15 MPa送甲醇合成系统，这样运行很不经济。
同时，甲醇Ⅰ系统新上了1套热回收系统，将2台德士古气化炉来的水煤气通过废锅回收热量（副产低压蒸汽）、分离出水煤气中的水，热回收系统出口水煤气压力为2.4 MPa，需提压至4.0 MPa送低温甲醇洗系统未变换气洗涤塔，继而为醋酸系统提供原料CO气，若不对联压机进行改造，就必须新增1台水煤气压缩机。
为节省全系统运行费用及技改投资费用，公司及甲醇车间多次研讨改造及运行方案，最终确定采用对甲醇Ⅰ系统及热回收系统影响最小的改造方案，即将A#机、B#机压缩段改为压缩水煤气（由二级压缩改为两缸并联一级压缩），通过2台联压机压缩段将热回收系统来的水煤气压缩后送至低温甲醇洗系统未变换气洗涤塔，如此一来，不仅可节省新购水煤气压缩机的费用，而且可大大降低水煤气压缩的运行成本；C#机、D#机压缩段继续压缩新鲜气，但由于其入口压力变化，原来的二级压缩改为两缸并联一级压缩。
为保证水煤气及新鲜气气量满足系统生产所需，确保全系统的安全、稳定、长周期运行，甲醇车间还研究制订了一系列优化措施。以下对联压机改造及系统优化作一总结。
2 改造方案及优化措施
2.1 联压机改造方案
由于低温甲醇洗系统来的精制气压力为2.8 MPa，联压机压缩段原二级入口压力一般在2.8 MPa以上（设计为3.1 MPa），与低温甲醇洗系统来的精制气压力基本相当，因此精制气的压缩可由原来的二级压缩改为一级压缩；同时，热回收系统来的水煤气压力为2.4 MPa，而改造要求联压机压缩段出口压力最高在4.0 MPa，即水煤气压缩比不大，一级压缩足以满足低温甲醇洗系统的要求。
（1）4台联压机循环段不作任何改动，继续使用（压缩循环气）；A#机、B#机压缩段改为压缩热回收系统来的水煤气，并由二级压缩改为两缸并联一级压缩；C#机、D#机压缩段继续压缩新鲜气，并由二级压缩改为两缸并联一级压缩。
（2）因A#机、B#机压缩段改为压缩水煤气，因此将A#机、B#机原压缩段（压缩新鲜气）气缸全部重新设计制作，且与现联压机安装尺寸匹配。
（3）C#机压缩段（压缩新鲜气）改造采用利旧方式，将A#机压缩段原二级气缸移位至C#机压缩段原一级位置，共同作为C#机压缩段的2套气缸；D#机压缩段改造采用新更换原二级气缸1套，安装至D#机压缩段原一级位置，作为D#机压缩段气缸。
2.2 系统优化措施
更多内容详见《中氮肥》2019年第3期