螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析
（中国石油化工股份有限公司茂名分公司，广东 茂名 525000）
摘 要：石油化工行业发展与社会经济建设息息相关，石油化工生产领域当中螺杆压缩机是重要设备，能够显著提升石油化工企业生产效率，降低能源消耗。本文从螺杆压缩机的优势入手，讨论螺杆压缩机的特征和用途，最后提出螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用，希望对相关研究带来帮助。
关键词：螺杆压缩机；石油化工；工艺；应用
改革开放以来我国经济飞速发展，其中石化领域也在加快技术更新进程，螺杆压缩机凭借性能优越、维护简单等优势在石化领域发挥了重要作用，以下对相关内容进行分析。
一、螺杆压缩机的优势
螺杆压缩机在石油化工工艺中又被称为螺旋式压缩机，该设备在应用中存在不同结构形式。1943 年世界第 1 台螺旋式压缩机诞生，凭借其诸多优势在石化领域中得到推广，在利用螺杆压缩机过程中设备运行平稳、生产性能好是其优势，即使出现运行故障后期维修也较为便捷。随着计算机技术的发展，螺杆压缩机开始具有自动化特征，在设计螺杆压缩机过程中结合活塞式机械以及旋转式机械的优点可以进一步提升运行效率，降低运行中的振动和惯性，凭借以上优势有效减少了能源消耗。目前石油化工领域中螺杆压缩机主要用于合成聚合物、分离气体分离和运输气体。比如氨气生产过程中可以将氮气与氨气压缩，在这一环节螺杆压缩机能够提升压力，对混合气的沸点进行调节，达到气体之间的分离[1] 。
二、螺杆压缩机的特点和用途
（一）螺杆压缩机的特点
1 使用寿命较长
螺杆压缩机结构简单，内部零件较少，所以系统运行较为稳定，发生故障几率较小。通常螺杆压缩机可使用 30 年，主要是由于螺杆压缩机的转子运行过程中存在缝隙，能够提升液体冲击力，让螺杆压缩机高质量工作。
2 受排气压力影响小
螺杆压缩机具有较强的适应性，在运行期间可以强行输气，不会受到容积流量的影响，所以螺杆压缩机得到了广泛利用，适应各种类型的生产需要。此外，螺杆压缩机在运行期间可以降低能耗，达到节约成本的目标[2] 。
（二）螺杆压缩机的用途
科技的进步让螺杆压缩机性能得到了提升，有利于石油化工企业提升管理水平和装备质量，目前我国超过 40 家大中型制造企业进行螺杆压缩机的生产，以此更好的服务于石油化工行业发展。对于螺杆压缩机来说，其用途主要分为三个方面，而不同使用场合所带来的经济效益也存在差异，具体说来：
1 合成聚合物
利用螺杆压缩机能够压缩气体，这是石油化工领域生产依赖于螺杆压缩机的重要因素。压缩气体期间必须保证压强足够，尤其是不同类型气体压缩期间对压强指标要求更高，比如氢气与氮气合成利用螺杆压缩机时需要严格控制参数设置。
2 气体分离和制冷
螺杆压缩机能够促进气体融合，还可以达到制冷目标。此外，还能够让气体转变为液化状态，以此达到气体分离效果，比如氧气与氮气分离就需要选用螺杆压缩机。
3 气体运输
借助压力的推动可以完成气体运输，螺杆压缩机能够满足气体运输压强的需要，此外，在运输气体期间螺杆压缩机需要将参数设置为0.3×102kg/cm2 ，三、螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用上世纪 30 年代世界工业领域开始应用螺杆式压缩机 SRM 技术，当前欧美制造厂家在螺杆压缩机设计和制造方面世界领先，比如德国的 GHH、美国的 A-C 是行业领军公司，目前丁二烯抽提装置、火炬气回收系统、苯乙烯装置、低温制冷系统等设备和工艺较为成熟。相比而言，我国的螺杆式压缩机研究和应用还在发展中，改革开放以来我国诸多大型石化企业开始从国外引进螺杆压缩系统。经过40余年发展，在我国工业技术飞速发展的今天螺杆压缩机制造与应用技术得到了良好发展，并且相关技术规范不断完善。在螺杆压缩机设计和制造期间工艺标准越来越高，目前我国多数石油化工企业都会对螺杆压缩机进行利用与生产。
（一）实际操作方面的应用
相较于我国石油化工企业普遍使用的离心式压缩机，双螺杆式压缩机有着其自身优势。在使用该设备生产时要求操作人员全面了解设备特征和性能，为达到这一目标要求石化企业定期对操作人员培训，使其掌握双螺杆式压缩机操作要点和注意事项，同时需要合理调整双螺杆式压缩机运行参数，避免压力过大或其它问题导致安全事故。在工业技术的探索领域中，我国螺杆压缩机使用过程中曾遇到严重问题，比如大庆丁二烯装置螺杆机在 1996 年出现二段出口消音器丁二烯物料聚合堵塞问题，由此导致压缩机过载而出现驱动透平以及机体之间联轴节断裂，故障的主要原因在于双螺杆式压缩机使用期间出口压力过大，加之操作人员未能判断温度变化。后期我国部分企业引入了国外的螺杆压缩机设备，在实际使用中也遇到多种问题，需要操作人员深入了解双螺杆压缩机的结构特点和运行原理，提高日常操作维护水平[3] 。
（二）选型方面的应用
制造厂家的专业水平对螺杆压缩机质量有着重要影响，在加工制造期间要求机械设备质量能够充分满足化工企业生产，否则会对化工企业发展产生不同影响。双螺杆式压缩机根据结构、工艺生产技术可以划分多个型号，在选用双螺杆式压缩机的过程中要具体问题具体分析，比如苯乙烯装置以及丁二烯装置的设备要求极为严格，所以螺杆压缩机型号选择十分关键。相较于其它化工产品，苯乙烯生产期间的环境条件要求较高，如果未能正确选择设备或者利用相关工艺会导致生产期间存在诸多问题，影响产品质量，造成经济损失。目前相关设备生产和理论研究西方国家较为成熟，其中美国 A-C 公司的苯乙烯装置的压缩机、英国的 HOWDEN 公司生产的丁二烯装置在我国运用多年，在引进先进技术和设备时必须慎重选择生产厂家。
（三）维护方面的应用
在石化行业选用螺杆压缩机时，特别是用于关键位置，为保证装置安全、平稳、长周期生产就要求设备故障率低、性能好，因此部分石化企业会引进可靠性更高的国外螺杆压缩机，然而国外制造厂家对螺杆式压缩机的安装技术和参数保密，一旦生产期间出现机械故障维护难度较大，以致于出现过因维修技术标准、安装尺寸掌握不够引起的重复性故障，比如大庆石化、燕山石化都发生过转子报废的事故。
这就要求我国石油化工企业以引进国外先进设备为契机，加强自身学习，重视人才培养，不断分析交流和总结经验。在有效提升螺杆压缩机维修效率和质量的同时，国内制造厂家也要深入进行设备研究，研制出具有性能好、可靠性高的螺杆压缩机，进而推动石油化工行业的可持续发展[4] 。
结束语：
综上所述，当前的石油化工领域中螺杆压缩机得到了广泛利用，能够有效提升生产安全性与稳定性，随着摸索经验的丰富，国产化的螺杆压缩机也日益成熟。今后螺杆压缩机在石化领域有着更为广阔的前景，随着计算机技术的融入可以提升螺杆压缩机自动化和智能化发展。
参考文献：
[1]刘楠.螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析[J].魅力中国，2020，12(42)：185-186.
[2]黄明智.茂名石化火炬气回收螺杆压缩机(CB500A)干气密封改造研究[J].中国科技纵横，2019，15(13)：165-166.
[3]范铁生.干式螺杆压缩机改为喷液螺杆压缩机的工业应用[J].炼油与化工，2020，31(5)：44-45.
[4]徐春成，沈奎双，周权.基于 Fluent 的螺杆压缩机入口喷液装置的设计研究[J].石化技术，2020，27(5)：149-150.
