[发明专利]用于防止多级压缩系统中的压缩机阻塞生垢的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及热处理过程中受到污垢有机分解副产物污染的用过的保护气体 的处理和再生。

背景技术

用于热处理或其它热处理的保护大气气体在工业中使用之后就被废弃，其 中经处理的部件涂敷或结合有有机物。这样的例子包括涂敷有残余轧制油和还 原剂的金属的分批退火和/或结合有有机粘合剂的金属颗粒或纤维的烧结。用过 的大气气体通常处于低压下，并被认为是太倾向于形成待压缩的污垢沉积物， 更不用说被净化和再生。这甚至在总杂质相当低的情况下也是事实。

生垢的趋势通常由于在热处理步骤过程中聚环芳烃(PAH’s)的形成而增大。 该类的大多数化合物在标准条件下形成固体沉积物。这些固体物倾向于进一步 热脱氢，并且最终趋势是形成许多粘性固体物，称作“清漆”、“焦油”或者“焦炭”。 当包含这些化合物的气体混合物被压缩时，由于两个原因，这些生垢趋势尤其 明显。首先，增加混合物的总压力提高了级间冷却过程中固体形成的热动力趋 势，因为污物的部分压力增大了。其次，在许多压缩循环中经历的高温可以加 速热分解产品的形成，所述热分解产品诸如清漆、焦油和焦炭。如果这些形成 在关键的运动部件(诸如压缩机阀)中，那么将极大地加速故障的发生。

为了消除上述问题时，想到了一种用于再生用过的大气气体的方法和装置， 其有利地减少了大气气体的净消耗，例如在序列号为11/749,521的美国申请中 那样。这样，提供了方法和装置以方便对受到污垢有机分解副产物污染的大气 气体的处理。

然而，本发明的发明人已经发现，在含有大量由大量基于重烃尤其是PAH’s 带来的污物的气体的压缩系统中，在这样的压缩系统中通常能够接受的温度限 定可能变得太高而不能防止污物化学降解，即使当污物溶解在润滑油中时也不 能防止污物化学降解，如同在序列号为11/749,521的美国申请中那样。

发明内容

为了消除上述问题，本发明人想到一种改进的多级气体压缩机系统和方法， 防止了其中的一个或多个压缩机级阻塞生垢(disabling fouling)。

本发明有利地提供了一种系统和运行多级气体压缩机系统的方法，所述方 法包括：提供多个串联连接的压缩机级；将具有污物的气体流接收在气体通道 中；和将溶剂供应到所述多个压缩机级的一个压缩机级中的压缩机处或压缩机 上游的气体通道，以捕获或溶解所述气体流中的污物。有利地，本发明例如通 过控制所述压缩机的排出温度和/或通过在至少第一级中采用一种不易被污垢阻 塞的压缩机而防止了在所述压缩机级中的所述压缩机由任何被捕获或溶解在所 述溶剂中的污物阻塞生垢。

本发明还提供了一种避免高压缩机温度的算法，所述算法提供了一种控制 多级压缩机系统的一个或多个压缩机级的方法，从而防止在多级压缩机系统中 的一个或多个压缩机在超出预定温度(例如所述压缩机的最大运行温度)的温 度下运行。

附图说明

通过参考下面的详细说明，尤其是结合附图进行考虑，将使本发明得到更 好的理解，并使本发明相应的优点变得显而易见，附图中：

图1示出根据本发明的具有压缩机润滑的多级压缩系统的示意图；

图2是表示根据本发明的第三方面，采用避免高压缩机温度的算法运行多 级压缩机系统时，压缩机温度、压缩机运行速度和吸入压力随时间的曲线；和

图3示出根据本发明的第三方面的避免高压缩机温度的算法。

具体实施方式

在下文中结合附图对本发明的实施方式进行描述。在下面的描述中，具有 基本相同的功能和布置的组成元件用相同的附图标记表示，只有需要时才进行 重复的描述。

采用一级以上的气体压缩级的压缩机系统典型地采用在整个压缩系统中的 平衡的压缩比，以确保每个压缩级的排出温度与所有其它级的相同。所述排出 温度设定为与压缩机结构材料(诸如密封环和阀部件)的最大允许温度相一致。 压缩机结构材料的最大允许温度在一些情况下是350°F，但是对于含氢气体， 通过工业最佳实践，压缩机结构材料的最大允许温度典型地被限定到275°F。