Aplicación innovadora de tecnología de filtración de barniz en compresores de gas de síntesis

Resumen: Analizar las causas de la fluctuación de temperatura del casquillo del cojinete principal de la unidad compresora centrífuga, proponer soluciones específicas y dominar los puntos de riesgo de operación y las medidas preventivas.

Palabras clave: temperatura del casquillo del cojinete del barniz del grupo compresor centrífugo

1resumen

La unidad compresora de gas de síntesis K04401 de CNOOC Huahui Coal Chemical Co., LTD está diseñada y fabricada por Mitsubishi, Japón.Su diseño de forma se instala de la siguiente manera:

Unidad de compresor de gas de síntesis K04401 alto 3V-7S (Hp), cilindro de baja presión 3V-7 (Lp) La carcasa es una estructura de barril, la parte inferior del cuerpo del barril hacia el conductor, el lado del extremo libre abierto, fácil inserción en el cilindro interior.

Tabla 1: Parámetros de rendimiento del equipo cilindro de baja y alta presión K04401 3V-7 (Lp) / 3V-7S (Hp)

2. La unidad 2 tiene problemas

En mayo de 2020, la temperatura de la carcasa del eje de la unidad fluctuó y la temperatura de algunos puntos de temperatura no pudo volver al valor operativo original.Entre ellos, la temperatura del casquillo del cojinete principal radial del extremo de escape de la turbina de vapor TI-04457B ha alcanzado los 82 ℃ y tiene una tendencia ascendente.

Figura 1: Tendencia del punto de temperatura del casquillo del cojinete de la unidad TI04457B

3. Análisis de causas y medidas de tratamiento.

3.1 El aumento de la temperatura

Al probar el índice de aceite del aceite en funcionamiento de la unidad, se encuentra que el índice de tendencia del barniz 22,4 es alto y el grado de contaminación también es alto (ver Tabla 2).Y el alto índice de tendencia del barniz, el barniz puede causar la formación de barniz en la acumulación de adherencia del eje, reduciendo así la separación de la película de aceite, aumentando la fricción, lo que conduce gravemente a una mala disipación de calor del eje, aumento de la temperatura del eje y aceleración de la oxidación del aceite.Al mismo tiempo, debido a la alta contaminación del aceite, el barniz se adherirá a otras partículas contaminadas, formando un efecto abrasivo que agrava el desgaste del equipo.

Al analizar la fluctuación del casquillo del cojinete, puede ser el barniz producido en el lubricante unitario, el barniz finalmente se concentra en el casquillo del cojinete,

Hace que la temperatura del semicojinete principal fluctúe y aumente.

La causa del barniz: la primera es la oxidación natural de los productos derivados del petróleo.La oxidación del aceite de hidrocarburo sigue el mecanismo de reacción en cadena de los radicales libres, oxidación del ácido carboxílico, ésteres, peróxido de alcohol, estos peróxidos son una reacción de condensación adicional del polímero de alto peso molecular, disuelto en estado de aceite, cuando excede el grado de disolución del aceite lubricante, aceite lubricante. Los productos saturados y de degradación excesiva formarán un barniz.En segundo lugar, la “microcombustión” del aceite también acelerará la formación de barniz.En condiciones normales, una cierta cantidad de aire (<8%) se disuelve en el aceite lubricante.Cuando se excede el límite de disolución, el aire que ingresa al aceite existe en el aceite en suspensión.Una vez que el aceite lubricante se bombea al área de alta presión desde el área de baja presión, estas pequeñas burbujas suspendidas en el aceite se comprimen bruscamente, lo que resulta en un rápido aumento de la temperatura en la microárea del aceite, a veces hasta 1100 ℃, lo que resulta en adiabático " microcombustión” en la microárea del petróleo, generando un material insoluble muy pequeño.Estos materiales insolubles son polares, extremadamente inestables y también fáciles de adherir a la superficie del metal para formar un barniz.Nuevamente, la “chispa eléctrica” en el aceite también es una razón importante para la formación de barniz, en unidades grandes, alta temperatura, alta presión, alta velocidad, ambiente, cuando el aceite tiene espacios muy pequeños, como núcleos de válvulas, filtros de precisión, fricción molecular. Entre la electricidad estática, la descarga repentina, acumulada después de miles de grados de alta temperatura, también es fácil generar barniz.En términos generales, la oxidación del producto del petróleo es un proceso lento y la velocidad de generación del barniz por “microcombustión” adiabática del producto del petróleo es mucho más rápida.Finalmente, como la cantidad insuficiente de aceite lubricante, el espacio libre de instalación de la unidad en sí es demasiado pequeño, la distribución desigual de la carga del eje también acelerará la generación de barniz.Cuando la concentración de óxido polar en estos lubricantes alcanza la saturación a una presión de temperatura específica, la precipitación en la superficie interna del metal, hasta cierto punto, afectará la disipación de calor del casquillo del cojinete y provocará una fluctuación o aumento de la temperatura del casquillo del cojinete. .

 3.2 Resolver el problema del aumento de temperatura del eje.

Para las fluctuaciones de temperatura de la carcasa, evitar paradas no planificadas, dentro del grupo y las empresas de la industria química del carbón investigaron la adsorción electrostática, la carga equilibrada, la adsorción de resina, la precipitación a baja temperatura, la filtración mecánica y varios efectos de filtro de barniz y la reputación del mercado, finalmente eligieron la adsorción electrostática W VD. + adsorción de resina este equipo de barniz compuesto.A través de la adsorción electrostática para resolver el barniz precipitado, a través de la adsorción de resina para resolver el barniz disuelto, para resolver completamente el problema del aumento de la fluctuación de temperatura del casquillo del cojinete causado por el barniz, además, en la eliminación anormal del barniz, pero también resuelve el problema de la contaminación por petróleo.

3.2.1 Principio de funcionamiento y diagrama esquemático de la tecnología de adsorción electrostática: eliminar el barniz en estado precipitado

El principio de adsorción electrostática utiliza la fuerza de electroforesis y dielectroforesis generada por el campo electrostático de alto voltaje, polariza las partículas contaminadas en el aceite y muestra la electricidad positiva y negativa, respectivamente. Las partículas eléctricas positivas y negativas nadan en dirección negativa y positiva. electrodos bajo la acción de un campo eléctrico de voltaje ultra alto, las partículas neutras se mueven mediante un flujo de partículas cargadas, finalmente, todas las partículas fueron adsorbidas en el colector conectado al electrodo, elimina completamente los contaminantes de los productos derivados del petróleo, el principio de adsorción electrostática La tecnología se utiliza para eliminar la polaridad débil del producto petrolero después de la purificación, eliminar constantemente los contaminantes adheridos a las paredes del tanque, tuberías y piezas de válvulas, al sistema de tuberías limpio, para mejorar la limpieza de todo el sistema de aceite, proporcionar una garantía confiable. para el funcionamiento estable de la unidad.

3.2.2 Principio de funcionamiento y diagrama esquemático de la tecnología de adsorción de resina iónica: eliminación de barniz disuelto

La tecnología de resina iónica puede eliminar el barniz soluble.Cuando la unidad está funcionando, debido a que la temperatura del aceite es alta, el barniz disuelto (también llamado embrión de barniz) es altamente tolerable, no es fácil de eliminar con la tecnología de adsorción electrostática, y la tecnología de adsorción de resina iónica puede eliminar los contaminantes solubles en el aceite.La resina de intercambio iónico se compone principalmente de dos partes: esqueleto polimérico y grupo de intercambio iónico.El principio de adsorción se muestra en la siguiente figura.El grupo de intercambio se divide en parte fija y parte activa, que está unida a la matriz polimérica y no puede moverse libremente para convertirse en iones fijos;la parte activa y la parte fija se combinan mediante enlaces iónicos para convertirse en iones intercambiables.Los iones fijos y los iones activos tienen cargas opuestas, respectivamente.En la solución, la parte activa se disocia en iones que se mueven libremente, intercambiándose con otros productos de degradación con la misma carga en la solución, que se combinan con los iones fijos y se adsorben firmemente en el grupo de intercambio, para eliminar el barniz soluble en la solución. solución y reducir el valor de MPC.

3.3 Retire elbarnizefecto

El filtro de barniz ha sido instalado y puesto en funcionamiento.En la actualidad, el grado de color del aceite ha mejorado significativamente después de un mes de filtrado.Mediante análisis y análisis de datos de detección externos, el índice de tendencia del barniz del aceite se reduce de 22,4 a 2,5, el nivel de contaminación se reduce de NAS9 a 7 y el índice de valor de acidez se reduce de 0,064 a 0,048.

Tabla 2: M PC e índice de limpieza antes de la filtración

Tabla 3: M PC filtrado e índice de limpieza

Tabla 4: índice de índice de acidez antes de la filtración

Tabla 5: Índice de valor de acidez filtrado

Figura 2: Contraste de color antes y después del filtrado

Figura 3: Tendencia de la temperatura después de la filtración del aceite lubricante de la unidad (la temperatura cae a 67,1 ℃)

4. Beneficios económicos generados

A través de la precipitación por adsorción electrostática del barniz estatal, a través de la adsorción de resina del barniz disuelto, para resolver completamente la temperatura del casquillo del cojinete y la fluctuación de vibración causada por el barniz, para evitar la enorme pérdida de producción (pérdida diaria de producción de urea 1700 toneladas, 3 millones de yuanes; si es un rotor de reemplazo de cilindro abierto, tiempo de al menos 3 días, 9 millones), y la vibración de la temperatura de la carcasa aumentó la rotación y el sellado de las piezas causado por la pérdida de piezas de repuesto (pérdida entre 10 y 5 millones de yuanes).

La unidad de eliminación de barniz WSD ha sido instalada y puesta en funcionamiento.En la actualidad, el grado de color del aceite ha mejorado significativamente después de un mes de filtrado.Mediante análisis y análisis de datos de detección externos, el índice de tendencia del barniz del aceite se reduce de 22,4 a 2,5, el nivel de contaminación se reduce de NAS9 a 7 y el índice de valor de acidez se reduce de 0,064 a 0,048.Además, la unidad contiene alrededor de 150 barriles de productos petrolíferos; a través de la filtración fina y de eliminación de barniz, el aceite alcanzó completamente el índice calificado, ahorrando costos de reemplazo de aceite y costos de eliminación de aceite usado, un total de 400.000 RMB.

5. Conclusión

Debido a las condiciones de trabajo prolongadas de alta temperatura, alta presión y alta velocidad del sistema de lubricación de la unidad grande, la velocidad de oxidación del aceite se acelera, el índice de barniz aumenta y el contenido de gelatina aumenta.Las impurezas blandas se acumulan en el sistema de la unidad grande, lo que afecta la precisión del sistema de regulación de velocidad y el funcionamiento normal de la unidad.Es fácil provocar fluctuaciones en la unidad o incluso un apagado no planificado.El pegamento de barniz depositado en la superficie del casquillo del cojinete también aumentará la temperatura del casquillo del cojinete, y la adhesión del barniz y las partículas sólidas también agravará el desgaste del equipo.La unidad de eliminación de barniz puede mejorar continuamente la calidad del aceite lubricante de la unidad, garantizar el funcionamiento estable a largo plazo de unidades grandes, prolongar el ciclo de servicio del aceite lubricante, mejorar el entorno operativo del sistema y reducir el costo de compra del lubricante. aceite.