近日，由中國化學(xué)成達公司與中國船舶集團有限公司第七一一研究所、陜西延長(cháng)石油集團煉化公司合作開(kāi)發(fā)的高壓比乙炔真空壓縮機組產(chǎn)品鑒定會(huì )在上海舉行。與會(huì )專(zhuān)家高度評價(jià)高壓比乙炔真空壓縮機并一致通過(guò)鑒定，認為該產(chǎn)品具有完全自主知識產(chǎn)權，實(shí)現了國內乙炔真空壓縮機的首臺套應用，填補了國內空白，總體技術(shù)達到國際先進(jìn)水平。

    

    乙炔是一種有機化合物，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(zhù)國家雙碳戰略的實(shí)施，電石制乙炔能耗高、廢渣難處理等缺點(diǎn)也凸顯出來(lái)。天然氣制乙炔技術(shù)成熟，又能很好的滿(mǎn)足環(huán)保和節能的要求，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爐內進(jìn)行部分氧化反應，一部分天然氣燃燒產(chǎn)生大量裂解反應所需的熱量，部分天然氣高溫裂解，生成包含約7.8%體積分數乙炔的裂解氣。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(guò)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抽真空），分別得到99%體積分數乙炔產(chǎn)品和副產(chǎn)高級炔。[1]

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

    成達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組上長(cháng)期的技術(shù)積累，與中國船舶集團有限公司第七一一研究所共同開(kāi)發(fā)立項，成立合作課題組，依托延長(cháng)集團伴生氣項目，對真空壓縮機組國產(chǎn)化進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)。

    

    在前期策劃和市場(chǎng)調研基礎上，課題組對機型設計比選、真空態(tài)啟動(dòng)計算校核、機組噴水溫度控制計算模擬、壓縮機及其配套系統安全設計、軸封及系統設計等方面進(jìn)行了大量攻堅，并采用成達公司自有的真空壓縮機軸封系統專(zhuān)利技術(shù)，解決了長(cháng)久以來(lái)進(jìn)口真空壓縮機軸封氮氣泄漏影響氣體組份的問(wèn)題，攻克了軸封用低壓蒸汽引起轉子頻繁咬死等難題，突破了乙炔真空壓縮機國產(chǎn)化瓶頸，成功實(shí)現了該領(lǐng)域中國企業(yè)從無(wú)到有的歷史飛躍。

    

    ▲典型的碳環(huán)密封結構[1]

    天然氣制乙炔裝置的真空壓縮機，由于介質(zhì)中乙炔組分體積分數約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，尤其具有很強的自聚能力產(chǎn)生各種聚合物，工程實(shí)踐選用碳環(huán)密封，采用NMP溶劑液為主密封工作介質(zhì)。[1]

    據悉，首臺套高壓比乙炔真空壓縮機組自2021年10月在延長(cháng)石油集團伴生氣項目天然氣乙炔裝置投用至今，啟動(dòng)特性好，運行穩定高效，達到了預期目標，受到業(yè)主高度認可。目前，該設備已在萬(wàn)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用。