专利名称：优化m型压缩机操作的方法
技术领域：
本发明属于M型压缩机操作方法的改进，适用间歇式合成氨生产的压 缩工段，优化压缩机操作。
背景技术：
合成氨生产的压缩工段，它主要任务是把各种不同介质输送到各工序 (变换、脱碳、碳化、甲烷化、合成等)，并提供生产过程进行所必要的 压力条件。因此该工段在整个合成氨生产过程中占有极其重要地位，属于 心脏岗位，压缩机生产能力及其工作的好坏是直接决定合成氨产量高低的 关键因素。搡作是否达到最优化直接影响生产消耗。合成氨动力消耗主要 集中在压缩工段，因此必须使压缩机在良好条件下正常运转，努力降低电 耗、提高打气量，达到经济优化运行，高产低耗的目的。工艺简介*.对于 天然气间歇式转化生产合成氨工艺，目前比较先进的压缩机主要是M压缩 机。这种机器按照工艺要求共设六段压缩，各段气体介质及其要主要成份 如下
一段二段三 段四 段五段六段
半水煤气C0、 C02、 N2、 H2变换气CO2、CO、 N2、 H2甲烷化气(N2、 H2、 微量C02、 C0、)主要是N2、 H2、 微量CO2、 CO主要是N2、 H2、 微量C02、 co
从上表可以知道三段压缩的气体介质是变换气，该气体中含有大量 的C02、少量C0和氨合成必须的N2、 H2，经该段压缩后直接送到脱碳。四 段是压缩的气体是N2、 H2(微量C0、 CO2合计小20卯m)，经过四、五、六
段连续压缩后直接送到氨合成工序。防止氨合成触媒就会发生严重中毒，
影响生产。生产要求氨合成原料气(即四段压缩气体)中C0、 C02含量 严禁超过20ppm。从该型号压缩机的设备结构分析，三段气体不会串至四 段，但从工艺上分析有可能有条件三段气体会串至四段。
原因是①三段气体压力与四段压力相等；
②为了满足设备试车、生产系统原始开车和本机检修后开车 的工艺要求，专门在三段、四段设计了一条专用直通管线，称为"三四直 通"。三段可以在开车过程中通过该管线依次进入四五六段，从而保证压 缩机四五六段不抽负。
通过多年的应用，三四直通为生产操作带来了很多方便，更重要的是 确保了设备设施的安全运行。由于设备检修后开车，按照操作规程规定， 开车升压必须从一段开始依次向后；按照设备设施技术要求，压缩机运行 必须确保各段不抽负(一旦抽负，很快造成严重的安全事故)，因此也必 须将一二段的气体依次引到三、四、五、六段。随着开车向下工序的推进，
最后三段气体也会通过三四直通引到四、五、六段。不论一、二段或三段 均含有大量的C02、 C0，通过此操作，必将大量C0、 C02带到四、五、六段 (氨合成气压缩段)，但又必须保证送氨合成工段的气体质量。这就必然 用大量精炼合格的N2、 H2气体置换四、五、六段。通过操作发现，.正常停 车后置换时间至少也在30分钟，如果是本机大修后开车置换时间更长， 有时长达2-3个小时，微量分析仍然超标。不但损失了生产时间，还要放 掉大量合格的氢氮气。造成能源资源严重浪费，也导致了长时间造成合成 氨的产量低，气耗、电耗高。
发明内容
本发明的目的，是通过优化操作，合理利用M型压缩机现有的"三四
直通"，减少微量C0、 C02进入压缩机四段以后，缩短放空置换时间，降低
吨氨气耗、电耗，提高合成氨产量。
本发明的目的是通过下述的方法实现
关键就是从操作上如何避免含有大量的CO、 C02气体进入氨合成工段； 从压缩机上分析，就是不让一、二、三段的气体进入四、五、六段。
其实现方法是
① 、按压缩机压缩气体介质分为两部分 一部分是含有大量C0、 C02 的气体，另一部分是不含CO、 C02的气体。从操作上.，将整个机器从三段 和四段之间分开，三段以前的气体正常开停车时，所有置换卸压的气体全 部从三段放空放掉，关闭三四直通，不进入四五六段。四五六段置换卸压 的气体直接从六放空放掉。不返回一段。
② 、开车时，为了防止压缩机各段抽负压，操作上一二三段通过一 段进口引入含有大量CO、 C02的气体，打开二三直通和三回一的旁通阀(就 是指压缩机的三段出口直接回到一段进口的控制阀门，主要用于气体循环 压縮)，关闭三四直通，在机器开正常之前，让一二三段的气体只在一二 三段内循环，不进入三段以后的压缩工序；对于四段，直接微开四进大 阀(就是专门控制压缩机四段进口气量的控制阆门)，将不含CO、 C02的甲 烷化气体直接引入四段，控制四段进口压力在0.1-0.25MPa范围内，通过 压缩机依次进入五段、六段，通过少量放空，保证氧含量不超标后，通过 六回一旁通阀(就是指压缩机的六段出口直接回到一段进口的控制阀门， 主要用于气体循环压缩)在四五六段内循环压缩，待整个机器运行正常后，
可以直接升到规定压力外送下工序。
③ 、停车时，卸压从高压段六段开始，当卸到四段，保持三四直通处 于关闭状态，缓慢关小四进大阀，当四进压力达到0.1-0.25MPa时，就立
即停止关四进大阀，维持现有的开度，保证四五六段有进气，不形成负压。 对于一二三段卸压程序不变。
④当遇到全厂停车检修原始开车时，由于四段以后的工序没有开车， 因此进口总管没有气体，只有一二三段才有气体，又必须保证机器正常安 全运行，此时必须打开三四直通阀，按照原来的开车方法和程序，将一段 气体按照工艺要求依次引入二三段和四五六段，最后在六段放空置换，随 着生产向下工序的推进，依次关闭二三直通和三回一的旁通阀，待四段以 后的工序开车正常后，关闭三四直通，导入甲烷化气，依次对四段、五段、
六段置换，当微量C0、 C02达到生产工艺要求后，升压外送。
本发明积极效果
本发明主要是改进操作工艺，优化搡作方法和程序，不需额外投资进 行装置和工艺管道的改造。如此优化后，现在压缩机开机后不需长时间置
换(一般仅仅用启动运行过程的时间大约2~3分钟放空置换即可)，只要 机器各种设备设施运行正常，各段压力达到生产要求后可以直接送到氨合 成工段。即使是本机大修后，也仅利用3~5分钟置换空气即可。这样就 大大缩短了正常开机的置换时间，减少放空，进一步降低了合成氨消耗， 提高氨产量的目的。通过本发明的实施，年可为企业创造经济效益近百万 元。
具体实施例方式
从操作上采取了将"三四直通"间断使用。正常开机和大修后开车操 作程序规定的一、二、三段的操作方法和程序均不变，但此时关闭三四直
通阀，微开四进大阀，直接将合格N2、 H2(甲烷化)引入压缩机四段进口，
控制进口压力在0.1-0.25MPa范围内，然后依次进入五、六段。这样就很 好地避免了CO、 C02随着合格的H2N2气进入氨合成。当遇到全厂停车检修
原始开车时，由于四段以后的工序没有开车，因此进口总管没有气体，只 有一二三段才有气体，又必须保证机器正常安全运行，此时必须打开三四 直通闽，按照原来的开车方法和程序，将一段气体按照工艺要求依次引入 二三段和四五六段，最后在六段放空置换，随着生产向下工序的推进，依 次关闭二三直通和三回一的旁通阀，待四段以后的工序开车正常后，关闭
三四直通，导入甲烷化气，依次对四段、五段、六段置换，当微量co、 C02
达到生产工艺要求后，升压外送按照原来的开车方法和程序。停车时，卸 压从高压段六段开始，当卸到四段，保持三四直通处于关闭状态，缓慢关
小四进大阀，当四进压力达到0.1-0.25MPa时，就立即停止关四进大阀， 维持现有的开度，保证四五六段有进气，不形成负压。对于一二三段卸压 程序不变。通过对M型压缩机操作方法的优化，科学合理利用压缩机的 "三四直通"，大大提高了合成氨产量，降低吨氨气耗、电耗。
权利要求
1.一种优化M型压缩机的操作方法，包括利用现有工艺，改变操作方法，其特征在于合理利用M型压缩机三四直通，正常开车停用，只有全厂原始的时候才用，从现有工艺上进行改进，控制好四进压力，优化操作。
2. 根据权利要求1所述的优化M型压缩机的操作方法，其特征在于① 、将压缩机压缩气体介质分为两部分 一部分是含有大量CO、 C02 的气体，另一部分是不含CO、 C02的气体，从操作上，将整个机器从三段和 四段之间分开，三段以前的气体正常开停车时，所有置换卸压的气体全部 从三放空放掉，关闭三四直通，不进入四五六段，四五六段置换卸压的气 体直接从六放空放掉，不返回一段；② 、开车时，为了防止压缩机各段抽负压，搡作上一二三段通过一 段进口引入含有大量CO、 C02的气体，打开二三直通和三回一的旁通阀，关 闭三四直通，在机器开正常之前，让一二三段的气体只在一二三段内循环， 不进入三段以后的压缩工序，对于四段，直接微开四进大阀，将不含CO、 C02的甲烷化气体直接引入四段，控制四段进口压力在O. l-0.25MPa范围内， 通过压缩机依次进入五段、六段，通过少量放空，保证氧含量不超标后， 通过六回一旁路法在四五六段内循环压缩，待整个机器运行正常后，可以 直接升到规定压力外送下工序；③ 、停车时，卸压从高压段六段开始，当卸到四段，保持三四直通处 于关闭状态，缓慢关小四进大阀，当四进压力达到0.1-0.25MPa时，就立即 停止关四进大阀，维持现有的开度，保证四五六段有进气，不形成负压， 对于一二三段卸压程序不变；④ 当遇到全厂停车检修原始开车时，由于四段以后的工序没有开车， 因此进口总管没有气体，只有一二三段才有气体，又必须保证机器正常安 全运行，此时必须打开三四直通阀，按照原来的开车方法和程序，将一段 气体按照工艺要求依次引入二三段和四五六段，最后在六段放空置换，随 着生产向下工序的推进，依次关闭二三直通和三回一的旁通阀，待四段以 后的工序开车正常后，关闭三四直通，导入甲烷化气，依次对四段、五段、六段置换，当微量C0、 C02达到生产工艺要求后，升压外送。
3.根据权利要求1或2所述的优化M型压缩机的操作方法，其特征在于: 控制四进压力达到O. 1-0. "MPa 。
全文摘要
本发明公开了一种优化M型压缩机操作的方法。现有的生产工艺、设备装置，进一步优化操作的一种方法，从操作上减少有害气体CO<sub>2</sub>、CO进入压缩机三段以后的工序，缩短压缩机正常开车置换时间，减少放空量，降低合成氨生产的气耗电耗，提高产量。特点是合理利用M型压缩机三四直通，正常开车停用，只有全厂原始的时候才用，从现有工艺上进行改进，优化操作，控制四进压力0.1-0.25MPa范围内，确保生产设备装置的安全运行，达到了缩短放空时间，减少放空，降低消耗，提高产量的目的。适用于对间歇式合成氨生产压缩机的操作改进，可取得很大的经济效益，仅仅此项发明，可为企业净增经济效益百万元/年。
文档编号F04B49/02GK101100992SQ200710049620
公开日2008年1月9日 申请日期2007年7月30日 优先权日2007年7月30日
发明者林 唐, 刚 童, 谭小术 申请人:四川美丰化工股份有限公司