螺杆式压缩机在焦炉气压缩中的运用

　　螺杆式压缩机的工作原理

　　螺杆式压缩机是容积式压缩机，在∞字型的气缸里平行配置两个螺旋型转子，一般具有凸齿的转子称为阳转子，凹齿的转子称为阴转子。两转子按一定的传动比反向旋转，相互啮合工作。当两转子旋转时，其啮合点随转子的回转而移动，因此转子沟槽和缸体形成的密封空间容积也随转子的回转而不断变化，从而形成吸气，压缩，排气的工作过程。

　　螺杆式焦炉气压缩机的工艺特点

　　螺杆式压缩机既有往复式压缩机的单级压比大，排量受背压影响小，排量和排压基本不受气体分子量的影响等特点，又具有离心压缩机气流脉动小，易损件少，无不平衡质量力（矩），对带有颗粒的气体和污垢不敏感的特点。

　　由于焦炉气中含有萘，焦油等可凝杂质，对离心压缩机来说焦油液滴，萘颗粒对高速运转的转子易造成损害。采用往复式压缩机，进口体积流量太大，气缸直径过大（需采用多个气缸），占地面积大。如对于同样的20万吨/年焦炉气制甲醇装置，采用往复式焦炉气压缩机需要4M32型机器4台，且一，二段缸均需要两个缸，一段缸缸径达到1200mm；而螺杆式压缩机只需要两台，占地面积小，且只有两级压缩（往复式压缩机需要采用四级压缩）。据文献介绍，无油螺杆式压缩机的可靠性高于往复式压缩机，平均无故障工作时间长于输送非清洁介质的离心式压缩机。焦炉气压缩过程中不能和润滑油接触，螺杆式焦炉气压缩机采用喷水的双螺杆压缩机，不仅可以降低排气温度，提高单缸压缩机压比，同时可以对压缩机的转子进行冲洗，带走焦炉气中夹带的固体颗粒及可凝杂质。

　　螺杆式焦炉气压缩机的工艺流程

　　20万吨/年焦炉气制甲醇装置螺杆式焦炉气压缩机采用两台并联操作。从焦炉气气柜来的～40℃，0. 004MPa（g）焦炉气经入口消音器后进入螺杆式焦炉气压缩机一段，压缩后压力升到0.55MPa（g），温度为107℃的焦炉气经出口消音器进入一段冷却分离器冷却分离，分离后的焦炉气去粗脱硫工段净化。从粗脱硫工段净化后的焦炉气～40℃，0.5MPa（g）进入螺杆式焦炉气压缩机二段，压缩后经出口消音器进入二段冷却器冷却分离，分离后的焦炉气去转化工段。压缩机设置一段，二段出口回流到入口管线。冷却分离器分离的污水去污水处理系统。来自界外的脱盐水喷射水泵增压后分别向螺杆式焦炉气压缩机一，二段进行喷水，除去焦炉气中的焦油和萘，并且降低焦炉气出口温度。

　　设计与实际运行主要工艺参数比较

　　（1）螺杆式焦炉气压缩机打气量基本达到设计值，其最小流量能满足装置要求的60%负荷。

　　（2）螺杆式焦炉气压缩机一，二段出口温度比预期的设计值低，效果更好。

　　（3）螺杆式焦炉气压缩机最终出口压力满足要求，一段出口压力高于设计值。

　　试车过程中出现的问题及处理措施

　　（1）增加最终出口放空阀HV-001.在开车阶段，由于后工序还不能进物料，压缩机最终出口必须回流或者放空，一般往复式压缩机均采用出口回流来调节，而此螺杆压缩机制造商不同意通过回流阀HV-214来调节，且回流阀HV-214为两位阀，当电机启动后40秒就联锁关闭，导致压缩机出口超压，无法试车。为此增加出口放空阀，并且由压缩机最终出口压力调节。

　　（2）压缩机进口总管增加在线可拆卸的活性炭过滤器。由于焦炉气中含有大量的萘，焦油，粉尘等杂质，经常堵塞压缩机进口过滤器，导致压缩机入口压力低而跳车。最恶劣的情况，压缩机运行7个小时就被迫停车清洗。增加活性炭过滤器后，根据活性炭过滤器进出后压差，在线切换清洗，有效地改变了过去由于过滤器堵塞而导致压缩机跳车的问题。

　　（3）改变压缩机原始联锁设定值。由于压缩机实际运行受原料，脱硫工序等影响，导致压缩机无法开车和正常运行。在制造商的允许下，尽量保证重要的联锁参数不变，对原压缩机的联锁值进行了修改。

　　螺杆式压缩机成功运用于焦炉气压缩，具有单台机打气量大，压比高，可以通过喷水除去焦炉气中的杂质，运行平稳且不用备机的优点，有效地改变了原来往复式压缩机由于杂质经常堵塞进，排阀而需要频繁检修的问题，提高了装置的整体运行平稳性，减少了装置的占地面积。

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