一、空压机的升压改造

　　1.空压机升压改造的工艺基础在石油气组成一定的条件下，影响轻烃收率的只有冷凝终了温度和压力。由冷凝压力，温度与收率关联图可知，在冷凝终了温度一定的条件下，冷凝压力越高，则收率越高。

　　胜利油田河口压气站7.5×104 Nm 3 /d轻烃回收装置中，除干燥器的设计压力为1.0MPa外，其它工艺设备（塔，分离器，换热器等）的最低设计压力均高于1.8MPa，这就为升压改造提供了设备流程基础。原空压机电机额定工作电流为353A，升压改造前正常工作电流仅为280A，电机功率尚有较大富裕，为提高工作压力（空压机排气压力）提供了动力保证。这样就可减少设备改造的投资，提高效益。

　　2.空压机改造关键参数的确定

　　1.1各级压力由烃类的冷凝压力，温度与收率的关联图<3>，结合本装置的现状，初步设定工作压力（空压机排气压力）为1.6MPa（表压）。在一级入口压力0.05MPa（表）不变的情况下，考虑到级间设置干燥器，预留0.05MPa压降，按压比384L-28/0.5-8型石油气空压机的升压改造基本平衡原则，分配一级压缩比为3.47，二级压缩比为3.62，则一级排气压力为0.42MPa（表），二级进气压力为0.37MPa（表）。

　　1.2空压机的排气量

　　当空压机两级的排气压力和压缩比增大后，原气缸的容积系数v=1-（1 /m -1）将在相对余隙和多变指数m恒定时，随压缩比增大而减小。同时压力系数P，温度系数T，泄漏系数1均有少量变化，空压机升压后排气量将减少。考虑到排气压力提高将会使活塞力有较大提高，空压机功率也要增加，为保证电机功率不超载和空压机机身仍能用，通过减小缸径的方法将空压机排气量减小到20Nm 3 /min，以达到尽量利用原结构进行技术改造，同时又能满足轻烃装置压缩气量的要求。

　　1.3空压机热力及动力计算

　　在一，二级排气压力和排气量的条件下，升压改造后的空压机经热力计算可得：一级排气温度Td1=72.2℃，二级排气温度Td2=108.6℃上述温度均符合石油气空压机排气温度≯140℃的设计要求。

　　确定各级气缸直径一级缸径D1=360mm，二级缸径D2= 200mm，两级活塞的活塞杆直径d1=d2= 45mm.原电机功率为160kW，升压改造后电机功率储备率为22.4%，符合功率储备率在5%～15%的要求，因此原电机可用。

　　1.4空压机动力及结构计算

　　升压后的空压机最大活塞力为43080N，而升压前最大活塞力为38270N，增加了12.5%.由于各级缸径均变小，活塞尺寸减小，各级惯性力和惯性力矩均发生变化。通过对升压后空压机的动力计算以及曲轴，连杆，活塞和机身的设计计算，确定原空压机只需要更换一，二级气缸组件，其余部件均可利用，这样技术改造的成本大大降低。在技术改造中，将传统的钢质环状阀片铸铁气阀改为SFⅢ型塑料网状阀片钢气阀，提高了气阀寿命，减少了维修工作量。

　　二、空压机的升压改造效果

　　空压机改造后的技术参数如表2所示。

　　改造后经三个月的稳定运行，空压机各级压力，温度都达到了升压设计要求，电机最高工作电流320A，最高功率124kW，接近并小于设计的轴功率，这表明空压机改造是成功的。

　　空压机经升压改造后，其二级排气压力提高了一倍，从而使轻烃装置的C+3收率由原来的75%提高到了95%，产量增加了5吨/天。按市场平均价2000元/吨轻烃，扣除新增能耗及成本，年增效益260万元，改造所需费用（35万元，含气缸组件更换，流程更改和工艺设备检验等）仅45天便全部收回，取得了很好的经济效益。

　　总之，4L-28/0.5-8型石油气空压机可升压改造成4L-20/0.5-16型石油气空压机，这为轻烃行业的低压空压机改造，提高产品收率，降低吨烃成本，提供了可参考的经验。