近日，由中國化學成達公司與中國船舶集團有限公司第七一一研究所、陜西延長石油集團煉化公司合作開發(fā)的高壓比乙炔真空壓縮機組產(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并一致通過鑒定，認為該產(chǎn)品具有完全自主知識產(chǎn)權，實現(xiàn)了國內(nèi)乙炔真空壓縮機的首臺套應用，填補了國內(nèi)空白，總體技術達到國際先進水平。

    

    乙炔是一種有機化合物，化學式為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爐內(nèi)進行部分氧化反應，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(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增壓）進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抽真空），分別得到99%體積分數(shù)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,通過將二級解析塔抽真空，為后續(xù)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(tǒng)、冷態(tài)啟動、溫度控制嚴格等技術難點，乙炔真空壓縮機長期被美、日、德極少數(shù)制造商壟斷，導致機組采購價格高、供貨周期長、服務不及時等，是制約我國天然氣制乙炔領域的“卡脖子”關鍵設備，國內(nèi)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底蘊和在工藝壓縮機組上長期的技術積累，與中國船舶集團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，依托延長集團伴生氣項目，對真空壓縮機組國產(chǎn)化進行了技術攻關。

    

    在前期策劃和市場調(diào)研基礎上，課題組對機型設計比選、真空態(tài)啟動計算校核、機組噴水溫度控制計算模擬、壓縮機及其配套系統(tǒng)安全設計、軸封及系統(tǒng)設計等方面進行了大量攻堅，并采用成達公司自有的真空壓縮機軸封系統(tǒng)專利技術，解決了長久以來進口真空壓縮機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國產(chǎn)化瓶頸，成功實現(xiàn)了該領域中國企業(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，由于介質(zhì)中乙炔組分體積分數(shù)約50%左右，其化學性質(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組自2021年10月在延長石油集團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，達到了預期目標，受到業(yè)主高度認可。目前，該設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用。