Compresor de etano

El etano es un gas inflamable incoloro e inodoro con un peso molecular de 30,07, una densidad de 1,357 kg/m³ en condiciones estándar y una gravedad específica de 1,05. Tiende a acumularse en zonas bajas tras una fuga. Su límite de explosión en el aire es del 3,0 % al 12,5 % en volumen, con una temperatura de autoignición de aproximadamente 515 °C, y su clasificación a prueba de explosiones es Ex d IIB T1. Su temperatura crítica es de 32,28 °C y su presión crítica es de 4,8798 MPa; por encima de esta temperatura, no se puede licuar, por lo que se requiere un control estricto de la temperatura durante la compresión para evitar la licuefacción. Su punto de ebullición a presión atmosférica es de -88,63 °C, y su calor de vaporización es de 489,41 kJ/kg. A nivel industrial, se utiliza como materia prima para el craqueo con vapor para producir etileno, un componente clave de los líquidos de gas natural (LGN), y como refrigerante de temperatura media-baja a aproximadamente -100 °C en procesos de licuefacción en cascada.

COMPRESOR DE DIAFRAGMA

COMPRESOR DE PISTÓN

Ventajas del compresor de diafragma de etano:

01

Totalmente libre de aceite y con garantía de ultra alta pureza:

La estructura central del compresor de diafragma aísla completamente el gas del sistema de lubricación mediante un diafragma metálico accionado hidráulicamente, logrando una compresión totalmente libre de aceite. Esto es fundamental para el etano de grado polimérico, utilizado como materia prima química de alta gama, ya que previene por completo la contaminación por aceite y garantiza la calidad y eficiencia de las reacciones químicas posteriores.
02

Sellado estático: cero fugas y seguridad intrínseca.

La cámara de gas adopta un diseño de sellado estático completo, logrando teóricamente cero fugas. Esta característica proporciona el máximo nivel de seguridad para el manejo de gas etano inflamable y explosivo, previniendo eficazmente la acumulación de mezclas de gases explosivas en la planta causada por fugas mínimas. Es especialmente adecuada para su instalación en espacios reducidos o en lugares con requisitos de seguridad extremadamente altos.

Puntos clave de diseño para compresores de diafragma de etano:

01

Diseño termodinámico preciso contra la licuefacción y monitorización de la temperatura:

Dado que la temperatura crítica del etano es de 32,28 °C, la prevención de la licuefacción es fundamental para el diseño. Es necesario realizar cálculos termodinámicos precisos para garantizar que la temperatura del gas después de cada etapa de compresión, así como la temperatura de salida de los enfriadores entre etapas, sea significativamente superior al punto de rocío del etano a la presión de dicha etapa, con un margen de seguridad de 5 a 10 K. Se deben configurar sensores de temperatura de alta sensibilidad y un sistema de enclavamiento para monitorizar la temperatura de descarga en tiempo real, activando inmediatamente una alarma o el apagado cuando se aproximen valores peligrosos.
02

Compatibilidad de materiales optimizada y gestión de la vida útil del diafragma:

Las piezas en contacto con el fluido deben estar fabricadas con materiales compatibles con el etano, como el acero inoxidable 316L. Es fundamental prestar especial atención al comportamiento a la fatiga del diafragma en condiciones de funcionamiento cercanas a la zona crítica. La selección del material, el tratamiento térmico y el ajuste de la pretensión requieren una optimización específica para abordar las tensiones térmicas que puedan surgir de la compresión del etano, y se debe establecer un plan de mantenimiento predictivo.
03

Sistema de monitoreo de seguridad y asistencia de emergencia multicapa:

Se debe adoptar una estructura de diafragma de tres capas, con sensores de monitoreo de ruptura de diafragma instalados entre la cámara de aceite y la cámara de gas para una alerta temprana. Se deben integrar sondas de concentración de gas combustible en el cuerpo del compresor y en las tuberías de entrada/salida. Además, las conexiones de purga de nitrógeno deben diseñarse para un desplazamiento seguro del sistema antes del arranque y después de la parada. La tubería de descarga de los dispositivos de alivio de seguridad debe dirigirse a un sistema de antorcha seguro o a una chimenea de ventilación de gran altura.

Certificado

SELECCIÓN DE MODELOS

Maestro

Modelo G70Z/G95Z/G110Z/G130Z	Carrera del pistón 70 mm~130 mm	Fuerza máxima del pistón 10 kN~30 kN
Presión máxima de descarga 70 MPa	Rango de flujo 1~500Nm³/h	Potencia del motor 2,2 kW~30 kW
Velocidad del cigüeñal 420 rpm	Método de enfriamiento Refrigerado por agua/refrigerado por aire

Modelo G70V/G95V/G130V	Carrera del pistón 70 mm~130 mm	Fuerza máxima del pistón 10 kN~30 kN
Presión máxima de descarga 50 MPa	Rango de flujo 1~200 Nm³/h	Potencia del motor 2,2 kW~30 kW
Velocidad del cigüeñal 420 rpm	Método de enfriamiento Refrigerado por agua / Refrigerado por aire

Modelo G110L/G130L	Carrera del pistón 110 mm~130 mm	Fuerza máxima del pistón 20 kN~40 kN
Presión máxima de descarga 100 MPa	Rango de flujo 10~1000 Nm³/h	Potencia del motor 7,5 kW ~ 90 kW
Velocidad del cigüeñal 420 rpm	Método de enfriamiento Refrigerado por agua / Refrigerado por aire

Compresor de diafragma de etano de alta pureza

Modelo G110D/G130D/G150D/ G180D/G182D/G210D	Carrera del pistón 110 mm~210 mm	Fuerza máxima del pistón 20 kN~160 kN
Presión máxima de descarga 100 MPa	Rango de flujo 30~2000 Nm³/h	Potencia del motor 22 kW~200 kW
Velocidad del cigüeñal 420 rpm	Método de enfriamiento Refrigerado por agua / Refrigerado por aire

GRAMO

Compresor de diafragma

CON

Carrera del pistón: 70 mm

Caudal (Nm³/h)

Presión de entrada (barg)

Presión de salida (barg)

No.	Modelo	agua de refrigeración	Fluir	Presión de entrada	Presión de salida	Dimensiones (largo × ancho × alto)	Peso	Potencia del motor
No.	Modelo	(L/h)	(Nm³/h)	(MPa)	(MPa)	(≈mm)	(≈kg)	(kW)
1	GZ-18/40-45	500	18	4	4.5	1200×900×1200	800	4
2	GZ-20/29-45	500	20	2.9	4.5	1200×900×1200	800	4
3	GZ-180/15-40	3000	180	1.5	4	2030×1045×1700	2500	30
4	GV-10/1-25	600	10	0.1	2.5	1500×780×1080	800	4
5	GV-120/3.5-12	2000	120	0,35	1.2	2200×1800×1700	3000	22
6	GV-100/3-11	2000	100	0,3	1.1	2200×1800×1700	3000	18.5
7	GL-25/15	1000	25	Atmosférico	1.5	2200×1650×1450	3000	7.5
8	GL-80/5.5-35	1500	80	0,55	3.5	2000×1800×1200	3000	15
9	GL-140/0.4-5	2000	140	0,4	0,5	3230×1770×2200	3000	18.5
10	GD-400/8-40	8000	400	0,8	4	3600×2500×1700	6000	75
11	GD-450/1-12	9000	450	0.1	1.2	3800×2300×2000	100000	90
12	GD-1000/9-12	3000	1000	0,9	1.2	3200×1800×1900	4000	30

Las dimensiones y el peso del equipo son solo de referencia, y el diseño final será el que prevalezca.

Haz clic para ver más

ESTUDIO DE CASO

Rusia
ESTADOS UNIDOS
España
Kazajistán

Ventajas del compresor de pistón de etano:

01

Tecnología madura y fiable, apta para el procesamiento a gran escala:

Los compresores de pistón cuentan con décadas de amplia experiencia y un rendimiento comprobado en los sectores petroquímico y de procesamiento de gas natural, con una madurez tecnológica excepcional. Sus características de gran desplazamiento y alta eficiencia volumétrica les permiten satisfacer de forma económica y eficiente las necesidades de recuperación y bombeo de etano a gran escala en plantas de licuefacción de gas natural y grandes unidades de etileno, alcanzando a menudo decenas de miles de metros cúbicos estándar por hora.
02

Amplia adaptabilidad a la presión y capacidad de regulación de las condiciones de funcionamiento:

Gracias a su diseño de compresión multietapa, los compresores de pistón pueden cubrir de forma flexible un amplio rango de presiones, desde presiones de succión cercanas al vacío (por ejemplo, en la recuperación de BOG) hasta presiones de descarga de 25 MPa o incluso superiores. Al mismo tiempo, pueden lograr una regulación de carga del 0 % al 100 % mediante métodos como la elevación de las válvulas de succión o la conexión de cámaras de compensación, adaptándose eficazmente a las fluctuaciones en las cargas de alimentación de la planta química o en la composición del gas natural.

Puntos clave de diseño para compresores de pistón de etano:

01

Diseño de compresión multietapa selectiva y separación gas-líquido eficiente:

Para controlar estrictamente el aumento de temperatura, es necesario emplear una compresión multietapa con enfriamiento entre etapas. Tras cada enfriador, se debe instalar un ciclón de alta eficiencia o un separador gas-líquido de tipo filtro, junto con un mecanismo de drenaje automático, para garantizar que no entre etano líquido ni gotas de niebla en el cilindro de la siguiente etapa. Esta es la medida fundamental para prevenir la entrada de líquido a presión, que podría dañar el pistón, la biela o incluso el cilindro.
02

Configuración profesional del sistema de lubricación y sellado sin aceite:

Para evitar la contaminación del etano con aceite lubricante, se debe priorizar un diseño de lubricación sin aceite. Se pueden utilizar materiales autolubricantes como PTFE o PEEK reforzados para los anillos del pistón y el empaquetamiento. Para aplicaciones con requisitos extremadamente exigentes, se puede considerar un diseño de pistón con sello de laberinto. El empaquetamiento debe estar equipado con un sistema de sellado con amortiguación de nitrógeno para evitar fugas de gas y aislar el aceite lubricante del cárter.
03

Medidas de seguridad integrales a prueba de explosiones y de supresión de pulsaciones:

El motor de accionamiento y la instrumentación eléctrica deben cumplir con la clasificación de resistencia a explosiones Ex d IIB T3. Debido a la densidad relativamente alta del etano, la pulsación del flujo de gas es más significativa. Se deben diseñar e instalar amortiguadores de pulsación (tanques de almacenamiento) en las tuberías de succión y descarga del compresor, y se debe realizar un análisis de esfuerzos en las tuberías para eliminar los riesgos de vibración. La descarga de todas las válvulas de seguridad debe ser recogida y dirigida al sistema de antorcha cerrado de la planta para garantizar una liberación segura en caso de emergencia.

Certificado

SELECCIÓN DE MODELOS

Tipo Z

Tipo V/W

Tipo M

Tipo D

Carrera del pistón 80 mm, 95 mm	Fuerza del pistón 10 kN～25 kN
Fuerza 7,5 kW-55 kW	Número de bancos de cilindros 1/2
Velocidad del cigüeñal 740 rpm, 980 rpm	Número de etapas de compresión 1/2/3/4
Modo de conducción Motor eléctrico, motor diésel, motor de gas natural

Carrera del pistón 92 mm, 95 mm, 105 mm, 120 mm	Fuerza del pistón 25 kN, 45 kN, 65 kN
Número de etapas de compresión 1/2/3/4	Número de bancos de cilindros 2/3/4
Velocidad del cigüeñal 740 rpm, 980 rpm	Fuerza 15 kW-220 kW
Modo de conducción Motor eléctrico, motor diésel, motor de gas natural

Carrera del pistón 92 mm ~ 315 mm	Fuerza del pistón 45 kN~660 kN
Número de etapas de compresión 1/2/3/4	Número de bancos de cilindros 4
Velocidad del cigüeñal 300 rpm ~ 980 rpm	Fuerza 160 kW-3000 kW
Modo de conducción Motor eléctrico, motor diésel, motor de gas natural

Carrera del pistón 92 mm ~ 315 mm	Fuerza del pistón 25 kN~200 kN
Número de etapas de compresión 1/2/3/4	Número de bancos de cilindros 2
Velocidad del cigüeñal 300 rpm ~ 980 rpm	Fuerza 30 kW - 1000 kW
Modo de conducción Motor eléctrico, motor diésel, motor de gas natural

CON

Tipo vertical

Sin aceite / F: Refrigerado por aire

2.1

Caudal volumétrico real (m³/min)

0,15

Presión de entrada (barg)

Presión de salida (barg)

N.º de serie	Modelo	Fluir	Presión de entrada	Presión de salida	Potencia del motor
N.º de serie	Modelo	(Nm³/h)	(Mpa)	(MPa)	(kW)
1	ZW-2.1/0.15-15	120	0,015	1.5	22
2	ZW-0.9/6-25	310	0,6	2.5	30
3	ZW-0.63/3-30	130	0,3	3	22
4	VW-2.6/5-40	800	0,5	25	110
5	VW-2.1/10-35	1140	1	25	200
6	VW-7/1-45	750	4.5	700	135
7	DW-12.3/9-53	6730	0,9	5.3	630
8	DW-13/18-22	12500	1.8	2.2	185
9	DW-6.7/38-53	14400	3.9	5.3	250
10	MW-15/3.5-28	3000	0,35	2.8	400
11	MW-9.0/3-45	1500	0,3	4.5	355
12	MW-130/1.5	6800	0	0,15	250