Новые технические решения российских компрессоростроителей для ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтегазпереработка»

В целях соблюдения экологических требований и получения продукции с высокой добавленной стоимостью российские нефтегазовые компании значительное внимание уделяют повышению эффективности использования попутного нефтяного газа. В рамках этой задачи одним из крупнейших предприятий по переработке углеводородного сырья ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтегазпереработка» (ООО «ЛУКОЙЛ–ПНГП») был запущен проект «Реконструкция низкотемпературной конденсации и ректификации (НТКР). Строительство второй линии для переработки попутного нефтяного газа (ПНГ)».

Поставщиком компрессорного оборудования в рамках проекта выступил научно-производственный комплекс ЗАО «НИИтурбокомпрессор» – ОАО «Казанькомпрессормаш» (структурные предприятия машиностроительного холдинга ОАО «Группа ГМС»). В течение 2013–2014 гг. предприятиями была успешно реализована полнокомплектная поставка компрессорных установок дожимной компрессорной станции. Объем поставки включал:

• турбоприводные компрессорные агрегаты – 3 шт.;
• холодильные центробежные компрессоры – 2 шт.;
• центробежный компрессор – 1 шт.;
• винтовой компрессор – 1 шт.;
• легкосборные здания.

Турбоприводный компрессорный агрегат 4ГЦ2-70/17-62 ГТУ в составе дожимной компрессорной станции (фото 1, табл. 1) предназначен для компримирования сухого отбензиненного газа от установки НТКР и подачи его в магистральный газопровод ОАО «Газпром» и на энергоблок ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез».

В качестве привода применена газотурбинная установка ГТУ-6ПГ.

Фото 1. Дожимная компрессорная станция «ЛУКОЙЛ–ПНГП» в составе трех турбоприводных агрегатов 4ГЦ2-70/17-62 ГТУ

Таблица 1. Основные параметры агрегата 4ГЦ2-70/17-62 ГТУ

Давление начальное, МПа (кгс/см2)	1,7 (17,35)
Давление конечное, МПа (кгс/см2)	6,17 (62,2)
Объемная производительность по условиям всасывания, м3/мин	70

При создании агрегата приняты наиболее прогрессивные технические решения, используемые в мировой практике, среди которых:

• компоновка агрегата в легкосборном укрытии;
• высокоэффективная проточная часть компрессора, размещенная в одном корпусе;
• газодинамические – сухие уплотнения (СГДУ) ротора компрессора;
• современная система автоматического управления, обеспечивающая управление и регулирование всех систем агрегата (в т. ч. ГТД);
• газовая углекислотная система автоматического пожаротушения;
• комплектация компрессора байпасным клапаном с использованием совершенной системы антипомпажного регулирования и защиты.

Турбоприводный агрегат поставлен в максимальной заводской готовности с проведением контрольной сборки на предприятии – генеральном поставщике ОАО «Казанькомпрессормаш». Оборудование агрегата располагается в легкосборном здании и за его пределами.

Вне легкосборного здания размещаются воздухоочистительное устройство (ВОУ), система выхлопа, блок управления, аппарат воздушного охлаждения компрессора, аппарат воздушного охлаждения двигателя, блок вентиляции ангара, блок вентиляции и кондиционирования блока управления, входной газосепаратор, концевой газосепаратор, аппарат воздушного охлаждения газа, газовая коммуникация, включая запорно-регулирующую арматуру, трубопроводы и приборы КИПиА.

Внутри легкосборного здания размещаются агрегат смазки компрессора, компрессор на раме, стойка сухих уплотнений компрессора, блок двигателя, блок маслообеспечения двигателя, системы топливного газа, вытяжной и аварийной вентиляции, система наддува блока силового, системы освещения, пожаротушения агрегата.

Базовой сборочной единицей агрегата является компрессор с мультипликатором на раме. Компрессор центробежный, двухсекционный, восьмиступенчатый, с масляными подшипниками скольжения и СГДУ. Рабочие колеса первой и второй секций расположены «спина к спине», что обеспечивает разгрузку ротора от осевых сил и снижение нагрузки на упорный подшипник ротора. Для контроля вибрации и осевых перемещений ротора в корпусах подшипников установлены датчики фирмы Метрикс (США).

Блок двигателя предназначен для размещения газотурбинного двигателя ГТУ-6ПГ и мультипликатора и обеспечивает шумотеплоизоляцию и взрывозащиту оборудования. Взрывозащита обеспечивается за счет создания избыточного давления воздуха внутри блока двигателя.

В рамках реализации проекта впервые в России создана уникальная холодильная установка мультипликаторного типа ГЦМ3-250/0,9-15,8 (фото 2, табл. 2) для компримирования пропана в составе технологической установки получения холода.

Фото 2. Холодильная установка мультипликаторного типа ГЦМ3-250/0,9-15,8

Таблица 2. Основные параметры холодильной установки ГЦМ3-250/0,9-15,8

Объемная производительность, м3/мин: – секции низкого давления (СНД) – секции высокого давления (СВД)	250 115
Температура газа конечная, К (°С), не более: – СНД – СВД	289,3 (16,3) 345,8 (72,8)

Пропановая холодильная компрессорная установка выполнена на базе многовального компрессора со встроенным мультипликатором и предназначена для замены устаревших компрессоров зарубежного производства. Компрессоры устанавливаются на существующие фундаменты.

В компрессоре применены следующие конструктивные решения:

• корпус встроенного мультипликатора выполнен с вертикальным разъемом для обеспечения герметичности при высоком стояночном давлении пропана;
• впервые изготовлена зубчатая пара с высокой окружной скоростью 169 м/с;
• для плавного экономичного регулирования производительности применены входные регулирующие аппараты.

Принятые технические решения обеспечили высокий КПД компрессора и, как следствие, значительное снижение потребляемой электроэнергии, что является актуальным для крупных перерабатывающих нефтегазовых предприятий.

Для сжатия газа в линии переработки попутного нефтяного газа была поставлена центробежная компрессорная установка в блочно-контейнерном исполнении 3ГЦ2-83/2548К.У1 (табл. 3). Блочно-контейнерное исполнение в полной заводской готовности позволяет максимально сократить сроки при выполнении строительномонтажных и пусконаладочных работ.

Для компримирования попутного нефтяного газа с последующей подачей его на турбину привода технологических установок ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтегазпереработка» была поставлена винтовая компрессорная установка 6ГВ 14.16-35 УХЛ4 (табл. 3).

Таблица 3. Основные параметры компрессорных установок

	3ГЦ2-83/25-48К.У1	6ГВ 14.16-35 УХЛ4
Производительность по условиям всасывания, м3/мин	13,8	83,5
Давление начальное, МПа (кгс/см2), абс.	1,6 (16,32)	2,46 (25,1)
Давление конечное, МПа (кгс/см2), абс.	3,4 (34,68)	4,7 (48,0)
Мощность потребляемая, кВт, не более	578	3260

Компрессорная установка включает в себя: компрессор, приводной электродвигатель, муфту пластинчатую, раму, кожух шумоглушащий, маслоохладитель пластинчатый водяного охлаждения (основной и резервный), маслоотделитель первой ступени, маслоотделитель второй ступени, запорную, отсечную, регулирующую и защитную арматуру (комплект).

Компрессор разработан на базе запатентованной конструкции компрессора высокого давления, с плавным экономичным регулированием производительности от 100 до 20% за счет встроенного золотникового регулятора.

Компрессорные установки создавались в кооперации с российскими предприятиями ОАО «НПО «Искра», ОАО «Авиадвигатель», ОАО «Димитровградхиммаш» (Группа ГМС), ЗАО «ЛенНИИхиммаш».

Благодаря успешному сотрудничеству науки и производства нефтегазоперерабатывающие предприятия ОАО «ЛУКОЙЛ» получили качественное и надежное отечественное компрессорное оборудование.

ЗАО «НИИтурбокомпрессор» и ОАО «Казанькомпрессормаш» обладают уникальными запатентованными и апробированными конструкторскими решениями, широкими компетенциями, успешным опытом и готовы участвовать в крупномасштабных проектах по поставке компрессорной техники на нефтегазовые объекты Российской Федерации, стран ближнего и дальнего зарубежья.

Авторы: А.М. Ахметзянов, А.П. Харитонов, В.Б. Дубинин, М.Т. Садыков (ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа», Группа ГМС)