【壓縮機(jī)網(wǎng)】日前，“2023第二屆石油石化裝備產(chǎn)業(yè)科技大會暨科技創(chuàng)新成果展覽會”在歷史名城西安市隆重召開，大會遴選、發(fā)布和展示了2023年度石油石化裝備行業(yè)新產(chǎn)品、新技術(shù)、新材料科技創(chuàng)新成果。

　　大會前一天，終選專家組從40項候選項目中最終遴選出西安陜鼓動力股份有限公司的“36萬噸/年高效寬工況硝酸四合一機(jī)組”等10項杰出科技創(chuàng)新成果和中石化石油機(jī)械股份有限公司氫能裝備分公司的“90MPa液驅(qū)氫氣壓縮機(jī)撬”20項優(yōu)秀科技創(chuàng)新成果。

　　1、36萬噸/年高效寬工況硝酸四合一機(jī)組

　　硝酸四合一機(jī)組主要由汽輪機(jī)、氧化氮壓縮機(jī)、空氣壓縮機(jī)、尾氣透平膨脹機(jī)組成。汽輪機(jī)為主要驅(qū)動設(shè)備，通過蒸汽回收氨氧化反應(yīng)中的熱能，使其轉(zhuǎn)換為動能，用于驅(qū)動整個機(jī)組，補(bǔ)償工藝過程壓縮的動力消耗。由于汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)需要蒸汽，在裝置工藝未打通前，即開工或停產(chǎn)時，汽輪機(jī)需由外部管網(wǎng)供給啟動蒸汽?？諝鈮嚎s機(jī)將空氣壓縮至0.51MPa(A)，用于工藝下游氨的氧化反應(yīng)。氧化氮壓縮機(jī)將工藝上游來的NOx加壓至1.25MPa(A)，送入吸收塔用于NO2的吸收反應(yīng)。尾氣透平膨脹機(jī)回收尾氣中的余壓余熱，回收能量可占機(jī)組總消耗的60%以上。為了保證整個硝酸裝置的能效最優(yōu)，不僅需要對生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，四合一機(jī)組的設(shè)備也應(yīng)不斷優(yōu)化，還應(yīng)正確處理設(shè)備間的配置關(guān)系，以保證整體效果。

　　陜鼓動力自主開發(fā)的36萬噸/年高效寬工況硝酸四合一機(jī)組技術(shù)，是目前國內(nèi)規(guī)模最大的四合一機(jī)組，也是雙加壓法制硝酸裝置中的核心設(shè)備之一。該雙加壓工藝在硝酸生產(chǎn)中，通過回收氨氧化反應(yīng)熱及尾氣余壓余熱，用于機(jī)組驅(qū)動，實現(xiàn)了系統(tǒng)能量消耗完全自給。應(yīng)用該項技術(shù)每年累計可回收功率突破3 萬千瓦，每年節(jié)約用電超2億千瓦時，創(chuàng)造效益超1億元。該技術(shù)節(jié)能減排效果顯著，已獲得中國氮肥工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)一等獎，并入圍中國氮肥工業(yè)協(xié)會“十四五”期間氮肥、甲醇行業(yè)推薦推廣的節(jié)能減排新技術(shù)。

　　一直以來，我國硝酸工業(yè)生產(chǎn)硝酸四合一機(jī)組成套技術(shù)長期以來完全依靠進(jìn)口。為了擺脫受制于人的局面，陜鼓動力對標(biāo)國際一流，在硝酸四合一機(jī)組國產(chǎn)化道路上不斷攻關(guān)，持續(xù)提升技術(shù)水平，近年來自主研發(fā)并逐步形成10萬噸/年、15萬噸/年、18萬噸/年、27萬噸/年、36萬噸/年以及45萬噸—60萬噸/年系列大型硝酸機(jī)組。其中，技術(shù)先進(jìn)的“雙加壓法制硝酸裝置”36萬噸/年硝酸機(jī)組不僅提高了稀硝酸生產(chǎn)規(guī)模，還打破了國外技術(shù)壟斷，具有能耗低、氨綜合利用率高、產(chǎn)品硝酸濃度高等特點(diǎn)。該技術(shù)已在萬華煙臺及重慶華峰等化工園區(qū)成功投運(yùn)，各項技術(shù)性能均處于國際先進(jìn)水平。目前，陜鼓“雙加壓法硝酸四合一機(jī)組”國內(nèi)外市場業(yè)績已達(dá)130余臺（套），工程總包項目達(dá)20余套，可提供從合成氨到硝酸及硝銨的全流程系統(tǒng)方案和系統(tǒng)服務(wù)。

　　2、海上平臺天然氣壓縮機(jī)機(jī)組國產(chǎn)化調(diào)試技術(shù)研究

　　此次榮獲“優(yōu)秀科技創(chuàng)新成果”獎的“海上平臺天然氣壓縮機(jī)機(jī)組國產(chǎn)化調(diào)試技術(shù)研究”，是陜鼓動力在全球新冠疫情期間，針對國外天然氣壓縮機(jī)組設(shè)備的調(diào)試服務(wù)，立足國家重點(diǎn)工程項目和國家能源安全保障，所承擔(dān)的海上鉆井平臺天然氣壓縮機(jī)機(jī)組國產(chǎn)化調(diào)試技術(shù)研究。

　　本研究開發(fā)了海上平臺用MAN天然氣壓縮機(jī)的單機(jī)、聯(lián)動試車方案，重點(diǎn)考慮海上平臺工藝特性、平臺上早晚溫差變化大、平臺晃動、管道含水等特殊因素。在不改變MAN天然氣壓縮機(jī)現(xiàn)有硬件的前提下重新開發(fā)控制邏輯，重點(diǎn)包括防喘振控制、干氣密封控制、油系統(tǒng)控制程序，并自控程序設(shè)計、編寫、組態(tài)。兩段防喘閥的喘振試驗技術(shù)重點(diǎn)研究如何實現(xiàn)一段先喘振，二段不喘振，二段喘振不造成一段喘振，小循環(huán)和大循環(huán)測試要點(diǎn)。同時針對海上平臺特殊作業(yè)環(huán)境開發(fā)安全試車方案。

　　該項目的實施，解決了天然氣壓縮機(jī)設(shè)備在海上平臺這一特殊作業(yè)環(huán)境下防喘振控制、干氣密封控制、油系統(tǒng)控制等一系列調(diào)試技術(shù)問題，填補(bǔ)了此類型項目國內(nèi)檢修及調(diào)試技術(shù)專業(yè)化服務(wù)領(lǐng)域空白，確保了特殊作業(yè)環(huán)境下設(shè)備的安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

　　最新數(shù)據(jù)顯示，目前陜鼓動力提供的海上鉆井平臺天然氣壓縮機(jī)機(jī)組國產(chǎn)化調(diào)試服務(wù)，已完成三臺套壓縮機(jī)組機(jī)械性能測試、喘振測試、72小時測試等項工作，機(jī)組全部投產(chǎn)運(yùn)行。

　　3、90MPa液驅(qū)氫氣壓縮機(jī)撬

　　中國石化機(jī)械公司推出的90MPa液驅(qū)氫氣壓縮機(jī)撬，用于將低壓氫氣源轉(zhuǎn)化為高壓氫氣。主要技術(shù)指標(biāo)為：進(jìn)氣壓力范圍 5-20MPa；最大排氣壓力90MPa；排量500Nm3/h@12.5MPa；排氣溫度≤40℃；電機(jī)功率110kW。首創(chuàng)一機(jī)雙壓模式，大幅提高了場景適應(yīng)性，可同時滿足45MPa和90MPa的增壓需求；三級壓縮有效控制了排氣溫度，正壓隔離，顯著降低爆炸風(fēng)險:獨(dú)立動力單元，使得該壓縮機(jī)可以輕松實現(xiàn)排量和壓比的動態(tài)調(diào)整；模塊化設(shè)計，可以有序組合完成不同排量、不同壓力的增壓需求產(chǎn)品可以廣泛適用于各類固定或者移動撬裝加氫站的建設(shè)，如35MPa加氫站建設(shè)、70MPa 加氫站建設(shè)，以及35/70MPa雙壓加氫站建設(shè)等。

　　中石化石油機(jī)械股份有限公司氫能裝備分公司推出的90MPa液驅(qū)氫氣壓縮機(jī)撬，首創(chuàng)的一機(jī)雙壓模式大幅提高了壓縮機(jī)的場景適應(yīng)性，可同時滿足45MPa和90MPa的增壓需求。產(chǎn)品可以廣泛適用于各類固定或者移動撬裝加氫站的建設(shè)，該新產(chǎn)品已獲授權(quán)發(fā)明專利2項。

　　2021年11月份，石化機(jī)械與湖北石油在武漢青山建成了武漢市第一座綜合能源站，是集加氫、加油、加氣、充電于一體的綜合群力站，所采用的加氫裝備全部都是由石化機(jī)械自主設(shè)計、研制開發(fā)。

　　4、大型化工用離心式丙烯制冷壓縮機(jī)

　　項目選用丙烯作為制冷劑，從壓縮機(jī)氣動、壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)、換熱器強(qiáng)化傳熱、油系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及制造工藝等多維度全方面的展開研究，擊破了多個關(guān)鍵技術(shù)難題，研制出的一種大型離心式丙烯制冷壓縮機(jī)，主要應(yīng)用于煤氣化制冷工藝、石油煉化制冷工藝、二氧化碳液化制冷工藝等領(lǐng)域。該機(jī)組實現(xiàn)了制冷量2000～25000kW，制冷溫度-45℃～+10℃的覆蓋；離心壓縮機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)速度可達(dá)到300m/s以上；與優(yōu)化前機(jī)組相比，優(yōu)化后系統(tǒng)的綜合能耗節(jié)能降低15%以上。