Լաքերի հեռացման ֆիլտրման տեխնոլոգիայի հաջող կիրառումը նավթաքիմիական խոշոր ագրեգատներում

Սարքավորումների կառավարման բաժին, Sinopec Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. 211900

ՎերացականԱյս փաստաթուղթը վերլուծում է խոշոր տուրբո-ընդլայնիչ ագրեգատների աննորմալ պատճառները, առաջադրում է մի շարք միջոցառումներ՝ խնդիրները լուծելու համար և ընկալում ռիսկի կետերը և շահագործման կանխարգելիչ միջոցառումները:Լաքերի հեռացման տեխնոլոգիայի կիրառման միջոցով վերացվում են հնարավոր թաքնված վտանգները և ապահովվում է ագրեգատի ներքին անվտանգությունը:

1. ակնարկ

Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd.-ի 60 տ/ա PTA գործարանի օդային կոմպրեսորային միավորը հագեցած է գերմանական MAN Turbo սարքավորումներով:Միավորը երեքը մեկում ագրեգատ է, որում օդային կոմպրեսորային միավորը բազմակողմանի հնգաստիճան տուրբինային ագրեգատ է, խտացնող գոլորշու տուրբինն օգտագործվում է որպես օդային կոմպրեսորային միավորի հիմնական շարժիչ մեքենա, իսկ տուրբո ընդլայնիչը՝ օգտագործվում է որպես օդային կոմպրեսորային միավոր:Օժանդակ շարժիչ մեքենա:Տուրբո էքսպանդերը ընդունում է բարձր և ցածր երկաստիճան ընդլայնում, յուրաքանչյուրն ունի ներծծող և արտանետվող միացք, իսկ շարժիչը ընդունում է եռակողմ շարժիչ (տես Նկար 1):

Նկար 1 Ընդարձակման միավորի հատվածային տեսք (ձախ՝ բարձր ճնշման կողմ, աջ՝ ցածր ճնշման կողմ)

Տուրբո ընդլայնիչի հիմնական կատարողական պարամետրերը հետևյալն են.

Բարձր ճնշման կողմնակի արագությունը 16583 ռ / րոպե է, իսկ ցածր ճնշման կողմի արագությունը 9045 ռ / րոպե;Ընդարձակիչի գնահատված ընդհանուր հզորությունը 7990 ԿՎտ է, իսկ հոսքի արագությունը՝ 12700-150450-կգ/ժ;մուտքի ճնշումը 1,3 ՄՊա է, իսկ արտանետման ճնշումը՝ 0,003 ՄՊա:Բարձր ճնշման կողմի ընդունման ջերմաստիճանը 175°C է, իսկ արտանետման ջերմաստիճանը՝ 80°C;ցածր ճնշման կողմի ընդունման ջերմաստիճանը 175 ° C է, իսկ արտանետման ջերմաստիճանը 45 ° C;մի շարք թեքվող բարձիկներ օգտագործվում են բարձր ճնշման և ցածր ճնշման կողային փոխանցման առանցքակալների երկու ծայրերում, յուրաքանչյուրը 5 բարձիկով, նավթի մուտքային խողովակաշարը կարող է նավթ մտնել երկու եղանակով, և յուրաքանչյուր առանցքակալ ունի մեկ նավթի մուտքի անցք՝ միջով: 15 հատ յուղի ներարկման վարդակների 3 խումբ, յուղի մուտքի վարդակի տրամագիծը 1,8 մմ է, առանցքակալի համար կա յուղի վերադարձման 9 անցք, իսկ նորմալ պայմաններում օգտագործվում է 5 պորտ և 4 բլոկ:Այս երեքը մեկ միավորը ընդունում է քսայուղի կայանից կենտրոնացված նավթի մատակարարման հարկադիր քսման մեթոդը:

2. Խնդիրներ անձնակազմի հետ

2018 թվականին VOC արտանետումների պահանջները բավարարելու համար սարքին ավելացվել է VOC նոր միավոր՝ օքսիդացման ռեակտորի պոչ գազը մշակելու համար, իսկ մշակված պոչ գազը դեռ ներարկվել է էքսպանդերի մեջ։Քանի որ սկզբնական պոչ գազի բրոմի աղը օքսիդացված է բարձր ջերմաստիճանում, կան բրոմի իոններ:Որպեսզի բրոմիդի իոնների խտացումն ու տարանջատումը կանխվի, երբ պոչի գազը ընդարձակվում է և աշխատում է ընդարձակիչում, այն կառաջացնի փոսային կոռոզիա դեպի էքսպանդերը և հետագա սարքավորումները:Հետեւաբար, անհրաժեշտ է մեծացնել ընդլայնման միավորը:Բարձր ճնշման և ցածր ճնշման կողմի ընդունման և արտանետման ջերմաստիճանը (տես Աղյուսակ 1):

Աղյուսակ 1 Ընդարձակիչի մուտքի և ելքի աշխատանքային ջերմաստիճանների ցանկը VOC փոխակերպումից առաջ և հետո

Մինչև VOC-ի փոխակերպումը, ցածր ճնշման ծայրում գտնվող առանց շարժիչի առանցքակալի ջերմաստիճանը կայուն է եղել մոտ 80°C (առանցքակալի ազդանշանային ջերմաստիճանն այստեղ 110°C է, իսկ բարձր ջերմաստիճանը՝ 120°C):Այն բանից հետո, երբ 2019 թվականի հունվարի 6-ին սկսվեց VOC-ի փոխակերպումը, ընդլայնիչի ցածր ճնշման ծայրին գտնվող ոչ պտտվող կողմի ջերմաստիճանը դանդաղ բարձրացավ, և ամենաբարձր ջերմաստիճանը մոտ էր ամենաբարձր՝ 120°C գրանցված ջերմաստիճանին, սակայն Այս ժամանակահատվածում թրթռման պարամետրերը էականորեն չեն փոխվել (տես նկար 2):

Նկ. 2 Ընդարձակիչի հոսքի արագության և ոչ շարժիչ կողային լիսեռի թրթռման և ջերմաստիճանի դիագրամ

1 – հոսող գիծ 2 – չշարժիչ վերջնագիծ 3 – ոչ շարժիչ լիսեռի թրթռման գիծ

3. Պատճառների վերլուծություն և բուժման մեթոդ

Գոլորշի տուրբինի առանցքակալների ջերմաստիճանի տատանումների միտումը ստուգելուց և վերլուծելուց և տեղում գործիքի ցուցադրման, գործընթացի տատանումների, գոլորշու տուրբինի խոզանակի մաշվածության ստատիկ փոխանցման, սարքավորումների արագության տատանումների և մասերի որակի խնդիրները վերացնելուց հետո՝ կրող ջերմաստիճանի տատանումների հիմնական պատճառները են՝

3.1 Ընդարձակիչի ցածր ճնշման վերջում ոչ պտտվող կողային առանցքակալի ջերմաստիճանի բարձրացման պատճառները

3.1.1 Ապամոնտաժման ստուգումը պարզել է, որ առանցքակալի և լիսեռի միջև հեռավորությունը և փոխանցման ատամների ցանցավոր բացվածքը նորմալ են:Բացառությամբ լաքի կասկածելի լաքի ոչ պտտվող կողային կրող մակերևույթի՝ ընդարձակիչի ցածր ճնշման ծայրում (տես Նկար 3), այլ առանցքակալներում որևէ շեղում չի հայտնաբերվել:

Նկար 3 Չշարժիչ ծայրամասային առանցքակալի և ընդարձակողի կինեմատիկական զույգի ֆիզիկական պատկերը

3.1.2 Քանի որ քսայուղը փոխարինվել է մեկ տարուց պակաս ժամկետով, յուղի որակը անցել է փորձարկումը նախքան վարելը:Կասկածները վերացնելու նպատակով ընկերությունը քսայուղն ուղարկել է պրոֆեսիոնալ ընկերություն՝ փորձարկման և վերլուծության։Պրոֆեսիոնալ ընկերությունը հաստատում է, որ կրող մակերևույթի կցորդը վաղ լաք է, MPC (լաքի հակվածության ինդեքս) (տես Նկար 4):

Նկար 4 Նավթի մոնիտորինգի տեխնոլոգիայի վերլուծության հաշվետվություն, որը թողարկվել է նավթի մոնիտորինգի մասնագիտական ​​տեխնոլոգիայի կողմից

3.1.3 Էքսպանդերի մեջ օգտագործվող քսայուղը Shell Turbo No. 46 տուրբինային յուղն է (հանքային յուղ):Երբ հանքային յուղը գտնվում է բարձր ջերմաստիճանում, քսայուղը օքսիդանում է, և օքսիդացման արտադրանքները հավաքվում են կրող թփի մակերեսի վրա՝ ձևավորելով լաք:Հանքային քսայուղը հիմնականում կազմված է ածխաջրածնային նյութերից, որոնք համեմատաբար կայուն են սենյակային և ցածր ջերմաստիճանում։Այնուամենայնիվ, եթե ածխաջրածնի որոշ (նույնիսկ շատ փոքր թվով) մոլեկուլներ բարձր ջերմաստիճաններում ենթարկվում են օքսիդացման ռեակցիաների, ապա այլ ածխաջրածինների մոլեկուլները նույնպես կենթարկվեն շղթայական ռեակցիաների, ինչը բնորոշ է ածխաջրածնային շղթայական ռեակցիաներին:

3.1.4 Սարքավորման տեխնիկները հետազոտություններ են անցկացրել սարքավորումների մարմնի հենարանի, մուտքի և ելքի խողովակաշարերի սառը լարվածության, նավթային համակարգի արտահոսքի հայտնաբերման և ջերմաստիճանի զոնդի ամբողջականության շուրջ:Եվ փոխարինեց մի շարք առանցքակալներ էքսպանդատորի ցածր ճնշման կողմի ոչ շարժիչ ծայրում, բայց մեկ ամիս վարելուց հետո ջերմաստիճանը դեռևս հասել է 110 ℃ , այնուհետև եղել են թրթռումների և ջերմաստիճանի մեծ տատանումներ:Կատարվել են մի քանի ճշգրտումներ, որպեսզի մոտենանք նախնական վերազինման պայմաններին, բայց գրեթե առանց որևէ ազդեցության (տես Գծապատկեր 5):

Գծապատկեր 5 Փետրվարի 13-ից մարտի 29-ը հարակից ցուցանիշների միտումների աղյուսակը

MAN Turbo արտադրողը, ընդարձակիչի ներկայիս աշխատանքային պայմաններում, եթե ընդունող օդի ծավալը կայուն է 120 տ/ժ-ում, ելքային հզորությունը կազմում է 8000 կՎտ, ինչը համեմատաբար մոտ է նախնական նախագծային ելքային հզորությանը 7990 կՎտ նորմալ աշխատանքային պայմաններում;Երբ օդի ծավալը 1 30 տ/ժ է, ելքային հզորությունը կազմում է 8680 կՎտ;եթե ընդունող օդի ծավալը 1 46 տ/ժ է, ելքային հզորությունը 9660 կՎտ է։Քանի որ ցածր ճնշման կողմի աշխատանքը կազմում է ընդարձակողի երկու երրորդը, ապա ընդլայնիչի ցածր ճնշման կողմը կարող է ծանրաբեռնված լինել:Երբ ջերմաստիճանը գերազանցում է 110 °C-ը, թրթռման արժեքը կտրուկ փոխվում է, ինչը ցույց է տալիս, որ լիսեռի և կրող թփի մակերեսին նոր ձևավորված լաքը քերծվել է այս ժամանակահատվածում (տես Նկար 6):

Նկար 6 Ընդարձակման միավորի հզորության հաշվեկշռի աղյուսակ

3.2Գոյություն ունեցող խնդիրների մեխանիզմների վերլուծություն

3.2.1 Ինչպես ցույց է տրված Նկար 7-ում, երևում է, որ սալիկի բլոկի հենակետի թեթև թրթռման ուղղության և կոորդինատային համակարգում հորիզոնական կոորդինատային գծի միջև ներառված անկյունը β է, սալիկի բլոկի ճոճման անկյունը φ է: , և թեքվող բարձիկի կրող համակարգը բաղկացած է 5 սալիկից, երբ սալիկն այն դեպքում, երբ բարձիկը ենթարկվում է նավթի թաղանթի ճնշմանը, քանի որ բարձիկի հենակետը բացարձակ կոշտ մարմին չէ, սեղմման դեֆորմացիայից հետո բարձիկի հենակետի դիրքը կլինի առաջացնել փոքր տեղաշարժ երկրաչափական նախաբեռնվածության ուղղությամբ՝ հենակետի կոշտության պատճառով, դրանով իսկ փոխելով առանցքակալի մաքրությունը և նավթի թաղանթի հաստությունը [1^] .

Նկ.7 Թեքվող բարձիկի կրող մեկ բարձիկի կոորդինատային համակարգ

3.2.2 Նկար 1-ից երևում է, որ ռոտորը հենակետային ճառագայթային կառուցվածք է, իսկ շարժիչը հիմնական աշխատանքային բաղադրիչն է:Քանի որ շարժիչի կողմը շարժիչ կողմն է, երբ գազը ընդլայնվում է աշխատանք կատարելու համար, շարժիչի կողմի պտտվող լիսեռը իդեալական վիճակում է առանցքակալի թփի մեջ՝ գազի խոնավացման ազդեցության պատճառով, և նավթի բացը մնում է նորմալ:Մեծ և փոքր շարժակների միջև ոլորող ոլորող մոմենտ կապելու և փոխանցելու գործընթացում, որպես հենակետ, ոչ շարժիչի կողային լիսեռի ճառագայթային ազատ շարժումը կսահմանափակվի գերբեռնվածության պայմաններում, և դրա քսող թաղանթի ճնշումը ավելի բարձր է, քան մյուսների ճնշումը: առանցքակալներ, դարձնելով այս տեղը յուղված: Ֆիլմի կոշտությունը մեծանում է, նավթի թաղանթի նորացման արագությունը նվազում է, և շփման ջերմությունը մեծանում է, ինչի արդյունքում լաք է հայտնվում:

3.2.3 Յուղում լաքը հիմնականում արտադրվում է երեք ձևով՝ նավթի օքսիդացում, նավթի «միկրոայրում» և տեղական բարձր ջերմաստիճանի արտանետում:Լաքը պետք է առաջանա յուղի «միկրոայրման» հետևանքով։Մեխանիզմը հետևյալն է. քսայուղի մեջ որոշակի քանակությամբ օդ (ընդհանուր առմամբ 8%-ից պակաս) կլուծվի:Լուծելիության սահմանը գերազանցելու դեպքում նավթի մեջ մտնող օդը գոյություն կունենա յուղի մեջ կախված փուչիկների տեսքով:Առանցքակալի մեջ մտնելուց հետո բարձր ճնշումը հանգեցնում է նրան, որ այս փուչիկները ենթարկվում են արագ ադիաբատիկ սեղմման, և հեղուկի ջերմաստիճանը արագորեն բարձրանում է՝ առաջացնելով նավթի ադիաբատիկ «միկրոայրում», ինչը հանգեցնում է չափազանց փոքր չափի չլուծվող նյութերի:Այս չլուծվողները բևեռային են և հակված են կպչել մետաղական մակերեսներին՝ լաքեր ձևավորելու համար:Որքան մեծ է ճնշումը, այնքան ցածր է անլուծելի նյութի լուծելիությունը, և այնքան ավելի հեշտ է նստում և նստում` ձևավորելով լաք:

3.2.4. Շփումը կրող թփի և լիսեռի մակերևույթի և նստած լաքի միջև առաջացնում է ջերմության վատ ցրում և յուղի ջերմաստիճանի բարձրացումը հանգեցնում է կրող թփի բարձր ջերմաստիճանի:Ի վերջո, ամսագիրը քսվում է լաքի դեմ, որը դրսևորվում է լիսեռի թրթռման կատաղի տատանումներով:

3.2.5 Չնայած էքսպանդերի յուղի MPC-ի արժեքը բարձր չէ, սակայն քսայուղի համակարգում լաքի առկայության դեպքում յուղի մեջ լաքի մասնիկների տարրալուծումը և տեղումները սահմանափակվում են՝ քսայուղի լուծարվելու սահմանափակ ունակության պատճառով: լաքի մասնիկները:Դա դինամիկ հավասարակշռության համակարգ է։Երբ այն հասնում է հագեցած վիճակի, լաքը կախված կլինի առանցքակալից կամ կրող բարձիկից՝ առաջացնելով կրող բարձիկի ջերմաստիճանի տատանումները, ինչը թաքնված մեծ վտանգ է, որն ազդում է անվտանգ շահագործման վրա:Բայց քանի որ այն կպչում է կրող բարձիկին, դա կրող բարձիկի ջերմաստիճանի բարձրացման պատճառներից մեկն է:

4 Միջոցառումներ և հակաքայլեր

Առանցքակալի վրա լաքի կուտակումը հեռացնելը կարող է ապահովել, որ միավորի առանցքակալը աշխատում է վերահսկվող ջերմաստիճանում:Լաքերի հեռացման սարքավորումների բազմաթիվ արտադրողների հետ հետազոտության և հաղորդակցության միջոցով մենք ընտրեցինք Kunshan Winsonda-ն, որն ունի լավ օգտագործման էֆեկտ և շուկայական համբավ, արտադրելու համար WVD-II էլեկտրաստատիկ adsorption + resin adsorption, որը լաքի հեռացման բարդ սարքավորում է ներկը հեռացնելու համար:թաղանթ.

WVD-II սերիայի յուղի մաքրիչները արդյունավետորեն համատեղում են էլեկտրաստատիկ կլանման մաքրման տեխնոլոգիան և իոնափոխանակման տեխնոլոգիան, լուծում են լուծված լաքը խեժի կլանման միջոցով և լուծում են նստվածքային լաքը էլեկտրաստատիկ կլանման միջոցով:Այս տեխնոլոգիան կարող է կարճ ժամանակում նվազագույնի հասցնել տիղմի պարունակությունը, կարճ ժամանակահատվածում մի քանի օրվա ընթացքում մեծ քանակությամբ տիղմ/լաք պարունակող սկզբնական յուղման համակարգը կարող է վերականգնվել լավագույն աշխատանքային վիճակի, և դանդաղ բարձրացման խնդիրը Լաքի հետևանքով առաջացած հարվածային առանցքակալի ջերմաստիճանը կարող է լուծվել:Այն կարող է արդյունավետորեն հեռացնել և կանխել գոլորշու տուրբինի բնականոն աշխատանքի ընթացքում առաջացող լուծվող և չլուծվող նավթի նստվածքը:

Նրա հիմնական սկզբունքները հետևյալն են.

4.1 Իոնափոխանակման խեժ՝ լուծված լաքը հեռացնելու համար

Իոնափոխանակման խեժը հիմնականում կազմված է երկու մասից՝ պոլիմերային կմախք և իոնափոխանակման խումբ։Կլանման սկզբունքը ներկայացված է Նկար 8-ում,

Նկար 8 Իոնների փոխազդեցության խեժի կլանման սկզբունքը

Փոխանակման խումբը բաժանված է ֆիքսված մասի և շարժական մասի:Ֆիքսված մասը կապված է պոլիմերային մատրիցայի վրա և չի կարող ազատ շարժվել և դառնում է ֆիքսված իոն;շարժական մասը և ֆիքսված մասը միավորվում են իոնային կապերով՝ դառնալով փոխանակելի իոն։Ֆիքսված իոնները և շարժական իոնները համապատասխանաբար ունեն հակադիր լիցքեր։Առանցքակալի թփի մոտ շարժական մասը քայքայվում է ազատ շարժվող իոնների, որոնք նույն լիցքով փոխանակվում են այլ քայքայման արտադրանքների հետ, այնպես որ դրանք միանում են ֆիքսված իոններին և ամուր կլանվում փոխանակման հիմքի վրա։Խմբի վրա այն հանվում է յուղով, լուծված լաքը հանվում է իոնափոխանակման խեժի կլանման միջոցով:

4.2 Էլեկտրաստատիկ կլանման տեխնոլոգիա՝ կախովի լաքը հեռացնելու համար

Էլեկտրաստատիկ կլանման տեխնոլոգիան հիմնականում օգտագործում է բարձր լարման գեներատոր՝ բարձր լարման էլեկտրաստատիկ դաշտ ստեղծելու համար՝ նավթի աղտոտված մասնիկները բևեռացնելու համար՝ համապատասխանաբար դրական և բացասական լիցքեր ցույց տալու համար:Չեզոք մասնիկները սեղմվում և շարժվում են լիցքավորված մասնիկների միջոցով, և վերջապես բոլոր մասնիկները կլանվում և կցվում են կոլեկտորին (տես նկար 9):

Նկար 8 Էլեկտրաստատիկ կլանման տեխնոլոգիայի սկզբունքը

Էլեկտրաստատիկ յուղի մաքրման տեխնոլոգիան կարող է հեռացնել բոլոր չլուծվող աղտոտիչները, ներառյալ մասնիկների կեղտը և նավթի քայքայման արդյունքում առաջացած կասեցված լաքը:Այնուամենայնիվ, ավանդական ֆիլտրի տարրերը կարող են հեռացնել միայն մեծ մասնիկները համապատասխան ճշգրտությամբ, և դժվար է հեռացնել ենթամիկրոնը: մակարդակի կասեցված լաք.

Այս համակարգը կարող է ամբողջությամբ լուծել կրող բարձիկի վրա նստած և նստած լաքը, դրանով իսկ ամբողջությամբ լուծելով կրող բարձիկի ջերմաստիճանի և լաքի հետևանքով թրթռման փոփոխությունների ազդեցությունը, որպեսզի միավորը կարողանա կայուն աշխատել երկար ժամանակ:

5 Եզրակացություն

WSD WVD-II լաքի հեռացման միավորը շահագործման է հանձնվել, երկու տարվա շահագործման դիտարկման արդյունքում, առանցքակալի ջերմաստիճանը միշտ պահպանվել է շուրջ 90°C, և միավորը մնացել է նորմալ աշխատանքի մեջ:Հայտնաբերվել է լաքի թաղանթ (տես Նկար 10):

Լաքի հեռացումը տեղադրելուց հետո առանցքակալների ապամոնտաժման ֆիզիկական պատկերը

սարքավորումներ

հղումներ:

[1] Լյու Սիյոնգ, Սյաո Չժոնհույ, Յան Չժիյոն և Չեն Չժյուջին։Թվային սիմուլյացիա և փորձարարական հետազոտություն առանցքակալների առաձգական և խոնավացնող թեքվող բարձիկների [J] դինամիկ բնութագրերի վերաբերյալ:Չինական մեխանիկական ճարտարագիտության ամսագիր, հոկտեմբեր 2014, 50 (19): 88: