这是一套服务于45 万吨/年 PDH（二期）装置的丙烷 BOG 压缩机系统：采用三级油分与壳管式润滑油冷却器，用于丙烷储运与装置边界的回收与回馈。我把工况、设备与标准合规讲清楚。

在浙江卫星 PDH 二期场景，丙烷 BOG 经油润滑螺杆压缩机（API 619 类）压缩，配置三级油分（重力分离→高效聚结→精密除雾）与壳管式油冷器（按 TEMA 选型），结合联锁/检漏与防爆分区，实现稳定回收、低含油率与高可用率。

 

下面我把项目背景、工况与挑战、系统方案、关键技术（三级油分、油冷却、材料与控制）、选型核算与 O&M 一次讲透，并附外部标准与行业资料链接。

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项目背景与目标

• 企业与装置：浙江卫星石化 PDH 二期（乙丙烷脱氢制丙烯，单套 45 万吨/年），采用 UOP C3 Oleflex 工艺；2019 年投运消息可参见行业媒体与技术供应商报道（Commoplast、OGJ、Asiacem）
  – Commoplast 开车报道（2019-02-12）：二期 45 万吨/年丙烯产能。(CommoPlast)
  – Oil & Gas Journal：浙江卫星投用第二套 C3 Oleflex（45 万吨/年）。(OGJ)
  – Asiacem：二期投运、公司丙烯总产能达 90 万吨/年、Oleflex 工艺。(asiachem.org)

• 场景：丙烷储运与装置边界在常温/变工况下产生BOG（沸腾气）；需要将 BOG 稳定压缩、回收并返回到前端系统或火炬/回收系统，降低损失与排放（见 PDH 典型流程概述）。(Valmet)

• 目标：连续可用（N+1）、极低含油率、安全合规（防爆/检漏/通风）、全寿命成本最优化。

工况与挑战

• 介质：丙烷为主（可夹带轻烃/微量氮/空气），温压随储罐/管网与气象变化；进气可能含油雾/液滴需抑制。

• 负荷：BOG 具有波动性，要求压缩机具备宽范围调节与防喘振/防液击能力。

• 可用性与可靠性：油分效率直接决定下游换热器、催化与仪表的“可活性”；油冷却影响螺杆转子/轴承寿命与密封性能。

• 合规：API 619（油润滑/干式螺杆压缩机要求）；TEMA 与经典壳管设计实践；IEC 60079-10-1 危险区域分区与机房通风/检漏。(Accuris Standards Store)

方案总览

1. 压缩主机：油润滑螺杆压缩机（正排量，API 619 类），按 BOG 工况选型，考虑脉动/噪声治理与管道动力学校核。(Accuris Standards Store)

2. 三级油分：

   • 一级重力分离（高 g 重力/旋流壳体）去除大液滴；

   • 二级聚结过滤去除亚微米级雾滴；

   • 三级高效除雾器（烧结纤维/丝网/折流板）将含油率降至目标（ppm 级）。

3. 润滑油冷却：壳管式（Shell & Tube）油冷器，双联 100% 旁路切换结构，支持带压切换/维护，按 TEMA/换热准则与经验公式核算。(Oeltechnik)

4. 控制与安全：防爆分区（IEC 60079-10-1），LEL 检测、机械通风、ESD/E-Stop 联锁，防液击与最小流量回流，火炬/回收系统联动。(Torr Engenharia)

5. 材料与密封：与丙烷/润滑油兼容的壳体与密封件，关键阀门设联锁位置反馈，放空/排凝引至安全区域。

关键技术要点

1. 螺杆压缩机与标准边界

• 规范：API 619（最新版对油润滑/干式螺杆压缩机的设计、试验、振动与脉动提醒明确）。(Accuris Standards Store)

• 脉动与管道动力学：正排量机组的口门流动为脉动流，需对下游筒形容积/消音器与管网进行耦合校核与抑制。(Wood Vibration Dynamics)

• 防液击：入口分离/低点排凝与启动程序、最小流量回流与旁通，防止湿压缩。

2. 三级油分（重力→聚结→除雾）

• 一级：扩大截面/降低表观速度的重力/旋流分离，捕集>10–20 μm 液滴。

• 二级：聚结滤芯促使 0.1–10 μm 雾滴长大并被捕集，兼顾压降与耐油/耐烃材料。

• 三级：高效除雾器（丝网/烧结纤维/折流板），将尾气含油降至目标 ppm 级，保护下游冷端与催化。

• 回油与液位：三级分离器底部回油至曲轴箱/油罐，液位变送 + 高高位联锁，防“带油冲击”。

注：不同供应商命名略有差异，但“三段式思路”与含油率/K 值核算通用。

3. 壳管式（S&T）润滑油冷却器

• 结构：典型双联 100% 冗余＋两只切换阀实现不停机切换；壳侧走油、管侧走冷却水/闭式水。(Oeltechnik)

• 设计：按 TEMA 构型与换热工况选择管程/壳程，采用 LMTD/ε-NTU 方法核算；关注油侧污垢系数、剪切应力与允许压降。(Torr Engenharia)

• 维护：非运行侧可在线隔离并清洗，不影响压缩机运行（降停时间）。

4. 仪控与联锁

• 基础回路：吸/排气压力与温度、轴承与油温、油位、差压（滤芯/除雾器）、振动、LEL；

• 联锁策略：高排温/高振动/低油压/高含油/LEL 高高等停机；最小流量/放空/火炬联动；

• 远传：DCS/ESD 分级联锁、盘车/预润滑/旁通联动与事件记录。

选型与计算示例（方法论）

以“BOG 体积流量 Qv、入口 P/T、目标排气 P2”为输入，展示核算思路（替换为你的真实数据）。

输入（示例）

• 入口：P1=~0.05–0.2 MPaG、T1=环境温度±季节波动；

• 目标排气：P2=~0.8–1.2 MPaG（与回注点匹配）；

• 介质：C3 为主；

• 冷却水：进 32°C、回 37°C（示例值）。

步骤

1. 压缩机校核：按等熵指数/多变效率估算功率；对比供应商性能图选择机型与转速/滑阀/变频窗口（API 619 验收）。(Accuris Standards Store)

2. 油分级配：按入口含油假设与目标尾气含油（ppm）倒推滤速/停留时间/面积；分段压降≤可接受值。

3. 油冷器：按油量（Q_oil≈电机功率×(1−机械效率)×折算因子）计算换热量，采用 LMTD 估 UA 与面积；参考壳管实践经验。(Torr Engenharia)

4. 管道/脉动：布置容积筒/消音器，校核管内脉动速度与支架荷载（619 对脉动提示）；必要时做声学-结构耦合分析。(Wood Vibration Dynamics)

5. 联锁：定义最小/最大操作窗口与 ESD 条件；泄放/放空指向安全区域。

输出

• 压缩机轴功率/电机容量与裕度；

• 三级油分器规格（筒体、滤芯级数与材质、目标含油率、压降）；

• 油冷器 UA/通道速率/允许压降；

• 仪表与联锁一览。

实施与调试要点

• 清洁与气密：系统酸洗/清洗、干燥/抽真空；

• 油路：预润滑/油温升程序；滤芯压差与旁通阀测试；

• 性能试验：含油率/压降/振动/温升达标；

• 安全试验：LEL→通风→切断→惰化（若配置）全链路；

• 带压切换：验证双联油冷器切换阀逻辑与泄漏紧急处置。

运行维护（O&M）

• 例检：含油率、压差、LEL、振动与轴承温度；

• 滤芯：按压差与小时数更换，保留可追溯批次；

• 油品：酸值/粘度/含水/颗粒度随时间曲线；

• 备件：滤芯、密封、传感器、切换阀芯等关键件双套备品。

安全、合规与可持续

• 标准：API 619（螺杆压缩机）、TEMA 与经典壳管换热实践、IEC 60079-10-1 防爆分区；
  参阅：API 619 最新描述/第四版 PDF、TEMA/壳管设计文章与预览、IEC 60079-10-1 预览。(Accuris Standards Store)

• 行业背景：浙江卫星 PDH 扩能与投运时间线（2019 年二期投运；Oleflex 工艺）。(CommoPlast)

• 可持续：BOG 回收减少放空与火炬负荷，有助于碳与 VOC 管控（PDH 典型流程与“轻烃分离—回收”做法可参考工艺资料）。(Valmet)

与浙江卫星业务的契合点（背景资料）

• 公司扩建与项目获批动态（路透早年报道，连云港一体化）。(Reuters)

• 行业侧写与 PDH 市场背景（装置检修与供需波动相关文章）。(Argus Media)

快速检查清单（给工程师与采购）

1. BOG 波动范围、最不利温压明确，压缩机调节窗口满足。

2. 三级油分达成目标含油率与允许压降；回油与液位联锁完善。

3. 壳管式油冷器双联 100% + 切换阀，可带压切换；按 TEMA/经验公式核算 UA 与压降。

4. API 619 设备边界与脉动治理落实；必要时消音器/容积筒与管道动力学校核。

5. IEC 60079-10-1 分区、LEL 检测、机房通风与 ESD/惰化（如有）到位。

6. 过滤器/除雾器备件与压差策略清晰；油品监测计划与预警阈值明确。

常见问题（FAQ）

Q：为什么要“三级油分”？
A：丙烷 BOG 的含油控制直接关系到后续换热/分离与仪控可靠性。重力分离去“大滴”，聚结把“雾滴变大”，最后用高效除雾器“截留尾油”，这样才能把尾端含油压到 ppm 级，同时压降可控。

Q：壳管式油冷器与板换怎么选？
A：油侧污垢与维护可达性是关键。壳管式更适合在线切换/离线清洗与高可靠场景（可做双联 100%），并有成熟的 TEMA 构型与经验公式可依。(Oeltechnik)

Q：API 619 与一般压缩机规范有何不同？
A：619 面向特种用途正排量压缩机（油润滑/干式螺杆等），在振动、脉动、附件、试验与文件上更严格，且强调脉动流会对管网/支架产生影响。(Accuris Standards Store)

 

把脉动与含油率当一等公民，把壳管式油冷与三级油分做扎实，BOG 压缩就能在波动工况下依然稳、净、可维护。若给我你的真实边界条件，我能把表格与规格一键替换成“可下单”的版本。

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参考外链（精选）
– Commoplast：浙江卫星 PDH 二期投运/45 万吨/年。(CommoPlast)
– Oil & Gas Journal：第二套 C3 Oleflex 投运（45 万吨/年）。(OGJ)
– Asiacem：二期投运与产能信息、Oleflex 工艺。(asiachem.org)
– API 619 最新描述（及第四版 PDF 参考）、正排量机脉动说明。(Accuris Standards Store)
– 壳管式油冷器双联 100% 带压切换与设计要点、TEMA/换热核算资料。(Oeltechnik)
– PDH 典型流程资料（压缩/干燥/冷分/回收）。(Valmet)