[发明专利]离心式压缩机用干气密封保护系统和方法

说明书

本申请提供一种离心式压缩机用干气密封保护系统和方法，该系统包括：一级密封结构、二级密封结构、隔离气结构及离心式压缩机。一级密封结构包括一级气源管路、缓冲罐和工艺气出口管路；二级密封结构包括空分装置、二级气源管路；该系统还包括依次连通的中压氮气储罐、中压氮气输出管路、减压阀及低压氮气管路。该方法包括：将离心式压缩机的工艺气出口的工艺气输回至离心式压缩机作为一级密封气体，将空分装置的氮气作为二级密封气体和隔离气；当第一压力传感器检测的压力小于第一预设压力时，开启中压氮罐，将中压氮罐中的中压氮气经减压后用于二级密封气体和隔离气。本申请实现了离心式压缩机的干气密封，使得干气密封系统的供气更加方便快捷。

技术领域

本申请涉及压缩机密封技术领域，尤其涉及一种离心式压缩机用干气密封保护系统和方法。

背景技术

在石油化工和煤化工行业中，气体净化是重要的环节之一，低温甲醇洗作为应用最广泛的技术，具有高选择性、强吸收净化性、经济环保、安全稳定的优点，已广泛用于煤化工领域，在煤制甲醇、煤制天然气、煤制合成氨、煤制乙二醇等工艺生产中必不可少。

煤化工低温甲醇洗技术能够帮助净化煤化工作业过程中产生的一些杂质，如去除其中所含的酸性气体(二氧化碳、硫化氢等)。其中，低温甲醇洗技术在脱硫脱碳过程中需要将因吸收了二氧化碳和硫化氢后温度升高的甲醇进行降温，这个降温所需要的冷量由冷冻单元提供；再者，经过脱硫脱碳后的净化气在进入合成塔之前需要经过提压从而提高反应速率，而这两个过程分别需要离心式压缩机进行做功。

化工生产中，离心式压缩机稳定工作需要具备一定要求的密封性，防止离心式压缩机产生泄露，目前主要使用干气密封的形式。干气密封是一种依靠气体薄膜润滑的非接触式机械密封，密封工作时通过在密封端面上开设的动压槽引入密封气，使两个密封端面被一层稳定的薄气膜分隔开来而处于非接触的运行状态，干气密封是离心式压缩机组轴封采用率较高的密封形式。正常生产时由压缩机高压缸出口的工艺气作为一级密封气的气源，而二级密封气和后置隔离气用密封气均由空分装置供的低压氮气作为密封气。但当空分装置因自身原因或其他原因紧急停车后就会导致离心式压缩机二级密封气和后置隔离气瞬间中断，此时就存在损坏压缩机密封的风险，从而酿成安全事故。

发明内容

本申请提供一种离心式压缩机用干气密封保护系统和方法，用以解决背景技术中提到的上述问题。

一方面，本申请提供一种离心式压缩机用干气密封保护系统，包括：一级密封结构、二级密封结构、隔离气结构及离心式压缩机。

一级密封结构包括一级气源管路、缓冲罐和工艺气出口管路，离心式压缩机的工艺气出口与工艺气出口管路连通，工艺气出口管路的输出端与缓冲罐连通，缓冲罐的输出端与一级气源管路的进口端连通，一级气源管路的输出端与离心式压缩机的一级密封气进口连通。

二级密封结构包括空分装置、与空分装置氮气出口连通的二级气源管路，二级气源管路的输出端分别通过二级密封气管路和隔离气管路与离心式压缩机连通，二级气源管路上设置有止回阀，二级气源管路上设置有第一压力传感器。

干气密封保护系统还包括依次连通的中压氮气储罐、中压氮气输出管路、减压阀及低压氮气管路，低压氮气管路的输出端与二级气源管路连通，止回阀位于空分装置与二级气源管路和低压氮气管路的连接处之间，中压氮气输出管路上设置有泄压阀。

可选的，离心式压缩机设置有高压缸和低压缸。

一级气源管路的输出端、二级密封气管路的输出端及隔离气管路的输出端分别与高压缸和低压缸连接。

可选的，离心式压缩机的一级泄露气出口通过一级泄露气管路与缓冲罐连接。

一级泄露气管路上沿一级泄露气流动方向设置有第一过滤器和第一气液分离器。

可选的，中压氮气储罐的进口通过中压氮泵连接有中压氮气管网。