Compresseurs de propylène

Le propylène (C₃H₆) est une matière première essentielle de l'industrie pétrochimique, appartenant à la famille des oléfines, au même titre que l'éthylène. De masse moléculaire 42,08, il se présente sous forme de gaz incolore à l'odeur légèrement sucrée à température et pression ambiantes. Sa température critique est d'environ 92,3 °C et sa pression critique d'environ 4,56 MPa. Il se liquéfie facilement sous une pression modérée à température ambiante, ce qui facilite son stockage et son transport, mais introduit également un risque de liquéfaction qu'il convient de maîtriser lors de la compression. Le propylène est largement utilisé dans la production de polypropylène, de caoutchouc synthétique, de fibres synthétiques et d'autres produits chimiques. De plus, dans les procédés de liquéfaction du gaz naturel liquéfié (GNL) en cascade, il sert souvent de fluide frigorigène clé dans l'étage haute température.

COMPRESSEUR À DIAPHRAGME

COMPRESSEUR À PISTON

Avantages du compresseur à membrane en propylène :

01

Pureté du gaz sans contamination, garantissant la qualité du produit :

La structure unique du compresseur à membrane isole complètement le gaz dans une chambre de compression indépendante grâce à la membrane, garantissant ainsi l'absence totale de contact avec l'huile hydraulique et le système de lubrification. Ceci assure une pureté extrêmement élevée du propylène comprimé, sans aucune contamination par l'huile. Ce point est crucial pour le propylène utilisé comme matière première de polymérisation ou pour des applications chimiques de haute pureté, préservant ainsi directement la qualité et les performances des produits dérivés.
02
Étanchéité absolue et sécurité maximale :

Grâce au principe d'étanchéité statique, le compresseur à membrane garantit une absence totale de fuite au niveau de la chambre de compression. Le propylène étant un gaz inflammable, toute fuite représente un grave danger. Cette caractéristique du compresseur à membrane renforce considérablement la sécurité de l'ensemble du système de compression, le rendant particulièrement adapté aux zones industrielles, aux laboratoires ou aux applications de remplissage de gaz spécifiques exigeant un contrôle des fuites extrêmement strict.

Points clés de conception des compresseurs à membrane en propylène :

01

Conception thermodynamique précise et surveillance de la température :

Compte tenu de la température critique relativement élevée du propylène (92,3 °C), des calculs thermodynamiques précis doivent être effectués lors de la conception afin de garantir que la température de refoulement à chaque étage du compresseur reste toujours supérieure au point de rosée du propylène à la pression de cet étage, avec une marge de sécurité suffisante. Un système de surveillance et d'alarme de la température de refoulement, très sensible, doit être installé. Il s'agit de la mesure essentielle pour prévenir la liquéfaction interne du cylindre, qui pourrait entraîner des à-coups de liquide et endommager la membrane.
02

Optimisation du refroidissement de la cavité du diaphragme et sélection des matériaux :

La chaleur générée lors de la compression du propylène doit être efficacement évacuée. La conception du canal de refroidissement de la tête de diaphragme doit être optimisée afin de garantir un refroidissement uniforme et adéquat, de contrôler la température de fonctionnement du diaphragme et d'allonger sa durée de vie. L'utilisation d'alliages haute performance tels que l'Inconel 718 est recommandée pour le diaphragme, car ils résistent aux contraintes alternées et offrent une bonne résistance à la corrosion. Les pièces en contact avec le fluide doivent de préférence être fabriquées en acier inoxydable 316L.
03

Système complet de surveillance et de protection de la sécurité :

Un dispositif d'alarme de rupture de membrane à trois couches doit être configuré pour alerter rapidement en cas de défaillance de la membrane interne, empêchant ainsi le mélange de gaz et d'huile ou toute fuite externe. Le système doit intégrer des fonctions d'arrêt d'urgence par interverrouillage de sécurité multiparamètres, notamment en cas de basse pression d'aspiration, de basse pression d'huile de lubrification et de défaillance du circuit d'eau de refroidissement. Compte tenu de l'inflammabilité du propylène, il est également recommandé d'installer des sondes de détection de concentration de gaz combustibles et un dispositif de verrouillage de ventilation d'urgence afin de constituer un système de protection multicouche.

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 en propylène de haute pureté

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 à 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)

Pression d'entrée (barg)

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-50/10-20	500	50	1	2	1200×800×1100	900	5.5
2	GZ-35/32-65	500	35	3.2	6.5	1100×800×1100	800	7,5
3	GZ-63/(4.7-16)-22	1500	63	0,47-1,6	2.2	2400×1800×1600	2600	15
4	GV-10/1,2-25	600	10	0,12	2.5	1500×780×1080	850	5.5
5	GV-100/3-12	2000	100	0,3	1.2	26000×1600×1700	2200	18,5
6	GV-550/10-20	2000	550	1	2	2600×1800×1600	3000	22
7	GV-72/5-36	1500	72	0,5	3.6	2000×1500×1700	3000	15
8	GL-60/1-25	2000	60	0,1	2.5	2300×1800×1600	2800	22
9	GL-400/20-50	3000	400	2	5	4000×2500×2200	4500	30
10	GD-850/4-12	5000	850	0,4	1.2	3500×2300×1500	4500	45
11	GD-1300/6-12	8000	1300	0,6	1.2	3800×2300×1800	6000	75
12	GD-450/1-12	9000	450	0,1	1.2	3800×2300×2000	100 000	90

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

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ÉTUDE DE CAS

Russie
ÉTATS-UNIS
Espagne
Kazakhstan

Avantages du compresseur à piston en propylène :

01

Technologie éprouvée et haute efficacité, adaptée aux applications à grande échelle :

La technologie des compresseurs à piston alternatif est bien maîtrisée ; elle offre un rendement volumétrique élevé et une grande adaptabilité aux conditions de fonctionnement, avec une faible sensibilité aux variations de pression d’aspiration et de composition du gaz. Sa grande capacité de déplacement répond efficacement aux besoins de compression continue et à grande échelle du propylène pour les principaux procédés pétrochimiques, tels que la compression des gaz produits dans les unités de craquage catalytique ou l’augmentation du débit de gaz d’alimentation dans les grandes installations de polymérisation.
02

Plage de pression étendue, économie exceptionnelle :

Les compresseurs à piston peuvent répondre à une large gamme de besoins en pression, de la moyenne à la haute pression (plusieurs dizaines de MPa), grâce à une conception à compression multi-étagée. Tout en satisfaisant aux exigences des procédés, leur investissement initial et leurs coûts d'exploitation et de maintenance à long terme sont souvent plus économiques que ceux d'autres types de compresseurs, ce qui en fait des équipements de base adaptés aux installations industrielles courantes.

Points clés de conception des compresseurs à piston en propylène :

01

Conception précise de la compression multi-étages avec refroidissement/séparation inter-étages :

Pour éviter la liquéfaction du propylène, une compression multi-étagée est indispensable. La clé réside dans une répartition optimale du taux de compression entre les différents étages, associée à la mise en place de refroidisseurs inter-étages et de séparateurs gaz-liquide performants. La température du gaz après refroidissement à chaque étage doit être rigoureusement contrôlée afin de rester supérieure au point de rosée à la pression partielle correspondante. Les séparateurs doivent éliminer efficacement toute gouttelette susceptible de se former, empêchant ainsi toute entrée de propylène liquide dans le cylindre de l'étage suivant et évitant un phénomène catastrophique de « coup de liquide ».
02

Conception et optimisation des joints pour la lubrification sans huile ou à micro-huile :

Pour répondre aux exigences de pureté du propylène de qualité chimique, on privilégie les compresseurs à lubrification sans huile ou à pistons à joint labyrinthe. En cas de lubrification à l'huile, le système doit être équipé d'un système d'injection d'huile de cylindre performant et d'une technologie de joint d'étanchéité avancée afin de minimiser la migration d'huile dans la chambre à gaz, et prévoir un dispositif d'élimination de l'huile en aval.
03

Contrôle amélioré des vibrations et suppression des pulsations :

Le propylène, plus dense que l'air, peut générer de fortes pulsations de flux gazeux lorsqu'il circule à grande vitesse dans le compresseur. La conception doit donc inclure une analyse détaillée des pulsations de la tuyauterie, avec des amortisseurs de pulsations ou des réservoirs tampons judicieusement placés à l'entrée et à la sortie du cylindre, entre autres. Pour les grandes unités, une conception à compresseurs opposés équilibrés (type D) est préférable afin d'équilibrer efficacement les forces d'inertie, de réduire les vibrations des fondations et de garantir le fonctionnement stable à long terme du compresseur et de sa tuyauterie.

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 bancs 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 bancs 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 bancs 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 bancs 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

0,15

Débit volumique réel (m3/min)

6.5

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-0,15/6,5-25	55	0,65	2.5	7,5
2	ZW-0,12/50-60	300	5	6	11
3	ZW-0,85/0,4-25	60	0,04	2.5	15
4	VW-10/8	600	ATM	0,8	75
5	VW-15/13	780	ATM	1.3	132
6	VW/20/8	1020	ATM	0,8	132
7	DW-6/15-21	6000	1,5-2,0	2.1	185
8	D-13.3/3-7	3000	0,3	0,7	110
9	D-2,34/14-40	2000	1.4	4	110
10	MW-15/3,5-28	3000	0,35	2.8	400
11	MW-9.0/3-40	1500	0,3	4	250
12	MW-130/1.5	6800	0	0,15	250