Compresseurs d'éthylène

L'éthylène (C₂H₄), véritable « grain industriel » de la pétrochimie, est la matière première organique de base la plus produite au monde. Ce gaz incolore, à l'odeur légèrement sucrée, possède une température critique extrêmement basse (9,21 °C), est liquéfiable sous pression à température ambiante et est très sensible aux changements de phase lors de la compression. Inflammable et explosif, sa limite d'explosivité dans l'air se situe entre 3,1 % et 32 %. Grâce à sa double liaison réactive, l'éthylène est un précurseur essentiel pour la fabrication de produits dérivés tels que le polyéthylène et le caoutchouc synthétique, ce qui impose des exigences extrêmement élevées en matière de performance et de fiabilité des équipements de compression.

COMPRESSEUR À DIAPHRAGME

COMPRESSEUR À PISTON

Avantages du compresseur à membrane d'éthylène :

01

Garantie absolue sans huile et d'une pureté ultra-élevée :

La technologie d'isolation par diaphragme garantit l'absence totale de contact du gaz avec l'huile de lubrification pendant la compression, atteignant ainsi une pureté de compression supérieure à 99,999 %. Ceci est essentiel pour l'éthylène de qualité polymère utilisé comme matière première de polymérisation, car même des traces d'huile peuvent affecter l'activité du catalyseur, entraînant une dégradation de la qualité du produit, voire un échec de la polymérisation.
02

Joint statique zéro fuite et sécurité intrinsèque :

L'ensemble de la chambre à gaz est doté d'une structure à joint statique, éliminant ainsi tout risque de fuite de gaz. Pour l'éthylène, gaz à large zone d'explosivité et à haut risque, cette caractéristique offre une sécurité maximale, prévenant efficacement l'accumulation de gaz inflammables dans l'enceinte de production et répondant aux exigences les plus strictes en matière de sécurité de production et de protection de l'environnement.

Points clés de conception des compresseurs à membrane d'éthylène :

01

Conception précise anti-liquéfaction et de contrôle de la température :

Étant donné que la température critique de l'éthylène (9,21 °C) est proche de la température ambiante, ce gaz est très susceptible de se liquéfier lors de la compression et du refroidissement, ce qui peut provoquer des à-coups. La conception doit impérativement intégrer des calculs thermodynamiques précis afin de garantir que la température de refoulement et la température du gaz après refroidissement intermédiaire restent toujours supérieures au point de rosée à la pression partielle correspondante, avec une marge de sécurité suffisante. Le système de refroidissement doit être performant et fiable pour éviter la condensation du gaz dans la chambre ou la tuyauterie.
02

Conception pour la haute pression et la compatibilité des matériaux :

Pour répondre aux exigences de procédés tels que la synthèse du polyéthylène à ultra-haute pression, le compresseur doit adopter une configuration multicylindres en série ou une structure spécialement renforcée afin d'atteindre des pressions de refoulement supérieures à 100 MPa. Les matériaux des pièces en contact avec le fluide sont généralement choisis en acier inoxydable 316L ou en alliages de qualité supérieure pour garantir une résistance à la haute pression tout en offrant une excellente inertie chimique, empêchant ainsi toute réaction indésirable avec l'éthylène. L'utilisation du cuivre et de ses alliages est strictement interdite afin d'éviter la catalyse de la formation de polymères dangereux à partir de l'éthylène.
03

Système multicouche de surveillance et de protection de sécurité :

Une structure à trois membranes est standard, équipée d'un dispositif de surveillance et d'alarme en cas de rupture de la membrane. Si la membrane interne est endommagée, le système déclenche immédiatement une alarme et s'arrête en toute sécurité. Le système doit intégrer des dispositifs de sécurité tels que des alarmes de température et de pression de refoulement élevées, ainsi qu'une protection contre la pression d'huile. Pour les raccordements process, des raccords de purge à l'azote sont nécessaires afin de permettre l'inertage et la purge du système avant la mise en service, garantissant ainsi un fonctionnement sûr.

Certificat

SÉLECTION DU MODÈLE

Professeur

Modèle G70Z/G95Z/G110Z/G130Z	Course du piston 70 mm ~ 130 mm	Force maximale du piston 10 kN à 30 kN
Pression de refoulement maximale 70 MPa	Plage de débit 1~500 Nm³/h	Puissance du moteur 2,2 kW à 30 kW
Vitesse du vilebrequin 420 tr/min	Méthode de refroidissement Refroidissement par eau/refroidissement par air

Modèle G70V/G95V/G130V	Course du piston 70 mm ~ 130 mm	Force maximale du piston 10 kN à 30 kN
Pression de refoulement maximale 50 MPa	Plage de débit 1 à 200 Nm³/h	Puissance du moteur 2,2 kW à 30 kW
Vitesse du vilebrequin 420 tr/min	Méthode de refroidissement Refroidissement par eau / Refroidissement par air

Compresseur à membrane d'éthylène haute pression

Modèle G110L/G130L	Course du piston 110 mm ~ 130 mm	Force maximale du piston 20 kN~40 kN
Pression de refoulement maximale 100 MPa	Plage de débit 10 à 1000 Nm³/h	Puissance du moteur 7,5 kW à 90 kW
Vitesse du vilebrequin 420 tr/min	Méthode de refroidissement Refroidissement par eau / Refroidissement par air

Modèle G110D/G130D/G150D/ G180D/G182D/G210D	Course du piston 110 mm ~ 210 mm	Force maximale du piston 20 kN ~ 160 kN
Pression de refoulement maximale 100 MPa	Plage de débit 30 à 2000 Nm³/h	Puissance du moteur 22 kW ~ 200 kW
Vitesse du vilebrequin 420 tr/min	Méthode de refroidissement Refroidissement par eau / Refroidissement par air

Compresseur à membrane

AVEC

Course du piston 70 mm

Débit (Nm3/h)

5.3

Pression d'entrée (barg)

12,5

Pression de sortie (barg)

Non.	Modèle	eau de refroidissement	Couler	Pression d'entrée	Pression de sortie	Dimensions L×l×H	Poids	Puissance du moteur
Non.	Modèle	(L/h)	(Nm³/h)	(MPa)	(MPa)	(≈mm)	(≈kg)	(kW)
1	GZ-18/5.3-12.5	500	18	0,53	1,25	1000×800×1100	800	5.5
2	GZ-30/20-60	500	30	2	6	1100×800×1100	800	7,5
3	GZ-22/7-30	1000	22	0,7	3	1200×800×1100	800	11
4	GV-20/7-150	1000	20	0,7	15	1400×800×1100	900	11
5	GV-118/(34,5-44,5)-55	1000	118	3,45-4,45	5.5	1400×800×1100	1000	11
6	GV-160/(0,35-10,5)-30	2000	160	0,035-1,05	3	2600×1800×1600	3000	18,5
7	GL-55/3	1000	55	Atmosphérique	0,3	2200×1800×1600	2800	11
8	GL-130/0,3-0,5	1500	130	0,03	0,05	2300×1800×1600	2800	11
9	GL-40/0,2-25	2000	40	0,02	2.5	2300×1800×1600	2800	18,5
10	GD-180/2.3-61.3	4500	180	0,23	6.13	3800×2300×1800	6000	45
11	GD-1076/(17-24)-125	10000	1076	1,7-2,4	12,5	4200×3200×2200	12000	132
12	GD-945/11.7-126	15000	945	1.17	12.6	4200×3500×2200	12000	160

Les dimensions et le poids de l'équipement sont donnés à titre indicatif uniquement, et la conception finale prévaudra.

Cliquez pour en savoir plus

ÉTUDE DE CAS

Russie
ÉTATS-UNIS
Espagne
Kazakhstan

Avantages du compresseur à piston en éthylène :

01

Large plage de pression adaptable et haute efficacité de compression :

Les compresseurs à piston peuvent couvrir une large gamme de pressions, de moyenne à haute, en s'adaptant avec souplesse aux différents niveaux de pression de process grâce à la compression multi-étagée. Leur rendement volumétrique élevé les rend adaptés au traitement de débits importants, répondant ainsi aux exigences considérables des usines d'éthylène de plusieurs millions de tonnes pour le surdosage du gaz d'alimentation et la compression du gaz de recyclage.
02

Technologie très aboutie et facilité de maintenance :

Compresseur à piston, le plus classique du secteur industriel, bénéficie d'une vaste gamme d'applications et d'une expertise technique pointue, ainsi que d'une fiabilité opérationnelle éprouvée. Sa structure relativement standardisée et les procédures bien établies de remplacement des pièces d'usure et de maintenance contribuent à réduire la complexité et le coût d'exploitation et de maintenance à long terme.

Points clés de conception des compresseurs à piston d'éthylène :

01

Conception rigoureuse du refroidissement inter-étages et de la séparation gaz-liquide :

La prévention de la liquéfaction est essentielle à la conception des compresseurs à piston d'éthylène. Une compression multi-étagée est indispensable, avec des refroidisseurs inter-étages performants et des séparateurs gaz-liquide à haut rendement installés à la sortie de chaque étage. Le principe fondamental repose sur le calcul précis du taux de compression pour chaque étage, garantissant que la température de sortie du refroidisseur soit toujours supérieure au point de rosée de l'éthylène à la pression de cet étage, et séparant rigoureusement toute gouttelette liquide susceptible de se former. Ceci empêche strictement l'éthylène liquide de pénétrer dans le cylindre de l'étage suivant et de provoquer un phénomène catastrophique de « coup de liquide ».
02

Sélection optimisée de la structure et du type de joint :

Pour les débits moyens à élevés, une structure horizontale à contrepoids équilibré est préférable, offrant un bon équilibre dynamique et de faibles vibrations, adaptée à un fonctionnement continu de longue durée. Selon les exigences de pureté du gaz, une conception à lubrification sans huile ou un joint labyrinthe peut être choisi afin de minimiser la contamination du gaz de procédé par l'huile de lubrification. Le système de garnissage doit être conçu avec un joint tampon à l'azote pour prévenir les fuites de gaz et évacuer toute fuite d'éthylène vers une zone sécurisée.
03

Configuration complète d'adaptabilité à la sécurité et aux conditions de fonctionnement :

Tous les instruments électriques doivent être conformes à la norme antidéflagrante Ex d IIC T2 pour résister à l'environnement explosif de l'éthylène. Des filtres et séparateurs doivent être installés en amont de l'entrée du compresseur afin de garantir un gaz d'admission propre et sec. Le système doit être équipé d'un ensemble complet de soupapes de sécurité, les gaz évacués étant dirigés vers un système de torchage ou une unité de récupération. L'éthylène pouvant contenir des traces de composants lourds ou fonctionner dans des conditions particulières, les matériaux des pièces sous pression critiques doivent présenter de bonnes propriétés mécaniques globales. Pour les procédés pouvant impliquer de basses températures, il convient de sélectionner des matériaux répondant aux exigences de résilience Charpy à basse température.

Certificat

SÉLECTION DU MODÈLE

Type Z

Type V/W

Type M

Type D

course du piston 80 mm, 95 mm	Force du piston 10 kN à 25 kN
Pouvoir 7,5 kW - 55 kW	Nombre de groupes de cylindres 1/2
Vitesse du vilebrequin 740 tr/min, 980 tr/min	Nombre d'étages de compression 1/2/3/4
Mode de conduite moteur électrique, moteur diesel, moteur à gaz naturel

course du piston 92 mm, 95 mm, 105 mm, 120 mm	Force du piston 25 kN, 45 kN, 65 kN
Nombre d'étages de compression 1/2/3/4	Nombre de groupes de cylindres 2/3/4
Vitesse du vilebrequin 740 tr/min, 980 tr/min	Pouvoir 15 kW - 220 kW
Mode de conduite moteur électrique, moteur diesel, moteur à gaz naturel

course du piston 92 mm ~ 315 mm	Force du piston 45 kN ~ 660 kN
Nombre d'étages de compression 1/2/3/4	Nombre de groupes de cylindres 4
Vitesse du vilebrequin 300 tr/min ~ 980 tr/min	Pouvoir 160 kW - 3000 kW
Mode de conduite moteur électrique, moteur diesel, moteur à gaz naturel

course du piston 92 mm ~ 315 mm	Force du piston 25 kN ~ 200 kN
Nombre d'étages de compression 1/2/3/4	Nombre de groupes de cylindres 2
Vitesse du vilebrequin 300 tr/min ~ 980 tr/min	Pouvoir 30 kW - 1000 kW
Mode de conduite moteur électrique, moteur diesel, moteur à gaz naturel

AVEC

Type vertical

DANS

Sans huile / F : Refroidi par air

2.1

Débit volumique réel (m3/min)

0,15

Pression d'entrée (barg)

Pression de sortie (barg)

N° de série	Modèle	Couler	pression d'entrée	pression de sortie	puissance du moteur
N° de série	Modèle	(Nm³/h)	(MPa)	(MPa)	(kW)
1	ZW-2.1/0.15-15	110	0,015	1.5	22
2	ZW-0,9/6-25	330	0,6	2.5	30
3	ZW-0,63/3-200	120	0,3	20	37
4	VW-7.2/1-22	800	0,1	2.2	132
5	VW-6/20	330	ATM	2	75
6	VW-6.8/30	370	ATM	3	75
7	DW-9,5/6	600	0,005	0,6	75
8	DW-12,5/29,9-53	21000	2,39	5.3	355
9	DW-8.8/4 -18	2050	0,4	1.8	132
10	MW-154/6	10500	0,05	0,6	1100
11	MW-6/15-21	6000	1,5-2,0	2.1	185
12	M-40/3-7	9000	0,3	0,7	450