近日，由中國化學(xué)成達(dá)公司與中國船舶集團(tuán)有限公司第七一一研究所、陜西延長石油集團(tuán)煉化公司合作開發(fā)的高壓比乙炔真空壓縮機(jī)組產(chǎn)品鑒定會在上海舉行。與會專家高度評價高壓比乙炔真空壓縮機(jī)并一致通過鑒定，認(rèn)為該產(chǎn)品具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，實現(xiàn)了國內(nèi)乙炔真空壓縮機(jī)的首臺套應(yīng)用，填補了國內(nèi)空白，總體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

    

    乙炔是一種有機(jī)化合物，化學(xué)式為C2H2，是炔烴化合物中體積最小的一員，是有機(jī)合成的重要原料之一，也是合成橡膠、合成纖維和塑料的單體。

    乙炔的生產(chǎn)方法主要有電石制乙炔和天然氣制乙炔等方法，電石制乙炔在我國的乙炔生產(chǎn)中占比較大。但隨著國家雙碳戰(zhàn)略的實施，電石制乙炔能耗高、廢渣難處理等缺點也凸顯出來。天然氣制乙炔技術(shù)成熟，又能很好的滿足環(huán)保和節(jié)能的要求，其工藝流程如下圖所示。

    

    ▲乙炔提濃工藝流程圖[1]

    原料天然氣和氧氣在裂解反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行部分氧化反應(yīng)，一部分天然氣燃燒產(chǎn)生大量裂解反應(yīng)所需的熱量，部分天然氣高溫裂解，生成包含約7.8%體積分?jǐn)?shù)乙炔的裂解氣。用NMP溶劑，在加壓條件下（用螺桿式裂解氣壓縮機(jī)增壓）進(jìn)行選擇性吸收乙炔等以后，分離得到含一氧化碳和氫氣的合成氣；吸收后的NMP溶液分別經(jīng)過減壓（0.118MPaA）解吸、熱力解吸和真空解吸后（用螺桿式真空壓縮機(jī)抽真空），分別得到99%體積分?jǐn)?shù)乙炔產(chǎn)品和副產(chǎn)高級炔。[1]

    其中，乙炔真空壓縮機(jī)是天然氣制乙炔裝置的核心設(shè)備,通過將二級解析塔抽真空，為后續(xù)提濃工段反應(yīng)提供條件。由于輸送介質(zhì)爆炸范圍寬及易聚合、高壓比、軸封及系統(tǒng)、冷態(tài)啟動、溫度控制嚴(yán)格等技術(shù)難點，乙炔真空壓縮機(jī)長期被美、日、德極少數(shù)制造商壟斷，導(dǎo)致機(jī)組采購價格高、供貨周期長、服務(wù)不及時等，是制約我國天然氣制乙炔領(lǐng)域的“卡脖子”關(guān)鍵設(shè)備，國內(nèi)化工企業(yè)有強烈的國產(chǎn)化需求。

    成達(dá)公司憑借在天然氣制乙炔化工中深厚的技術(shù)底蘊和在工藝壓縮機(jī)組上長期的技術(shù)積累，與中國船舶集團(tuán)有限公司第七一一研究所共同開發(fā)立項，成立合作課題組，依托延長集團(tuán)伴生氣項目，對真空壓縮機(jī)組國產(chǎn)化進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)。

    

    在前期策劃和市場調(diào)研基礎(chǔ)上，課題組對機(jī)型設(shè)計比選、真空態(tài)啟動計算校核、機(jī)組噴水溫度控制計算模擬、壓縮機(jī)及其配套系統(tǒng)安全設(shè)計、軸封及系統(tǒng)設(shè)計等方面進(jìn)行了大量攻堅，并采用成達(dá)公司自有的真空壓縮機(jī)軸封系統(tǒng)專利技術(shù)，解決了長久以來進(jìn)口真空壓縮機(jī)軸封氮氣泄漏影響氣體組份的問題，攻克了軸封用低壓蒸汽引起轉(zhuǎn)子頻繁咬死等難題，突破了乙炔真空壓縮機(jī)國產(chǎn)化瓶頸，成功實現(xiàn)了該領(lǐng)域中國企業(yè)從無到有的歷史飛躍。

    

    ▲典型的碳環(huán)密封結(jié)構(gòu)[1]

    天然氣制乙炔裝置的真空壓縮機(jī)，由于介質(zhì)中乙炔組分體積分?jǐn)?shù)約50%左右，其化學(xué)性質(zhì)又很活潑，能起加成、氧化、聚合及金屬取代等反應(yīng)，尤其具有很強的自聚能力產(chǎn)生各種聚合物，工程實踐選用碳環(huán)密封，采用NMP溶劑液為主密封工作介質(zhì)。[1]

    據(jù)悉，首臺套高壓比乙炔真空壓縮機(jī)組自2021年10月在延長石油集團(tuán)伴生氣項目天然氣乙炔裝置投用至今，啟動特性好，運行穩(wěn)定高效，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，受到業(yè)主高度認(rèn)可。目前，該設(shè)備已在萬華眉山乙炔產(chǎn)業(yè)鏈項目和四川永盈新材料項目得到推廣應(yīng)用。