Compresores de propileno

El propileno (C₃H₆) es una materia prima básica en la industria petroquímica, perteneciente a la familia de las olefinas, junto con el etileno. Tiene un peso molecular de 42,08 y es un gas incoloro con un ligero olor dulce a temperatura y presión ambiente. Su temperatura crítica es de aproximadamente 92,3 °C y su presión crítica es de alrededor de 4,56 MPa. Se puede licuar fácilmente a presión moderada y a temperatura ambiente, lo que facilita su almacenamiento y transporte, pero también introduce un riesgo de licuefacción que debe evitarse estrictamente durante el proceso de compresión. El propileno se utiliza ampliamente en la producción de polipropileno, caucho sintético, fibras sintéticas y otros productos químicos. Además, en los procesos de gas natural licuado (GNL) en cascada, suele servir como fluido de trabajo clave para el refrigerante de la etapa de alta temperatura.

COMPRESOR DE DIAFRAGMA

COMPRESOR DE PISTÓN

Ventajas del compresor de diafragma de propileno:

01

Pureza del gas sin contaminación, garantizando la calidad del producto:

La estructura única del compresor de diafragma aísla completamente el gas dentro de una cámara de compresión independiente mediante el diafragma, lo que garantiza la ausencia total de contacto con el aceite hidráulico y el sistema de lubricación. Esto asegura que el propileno comprimido tenga una pureza extremadamente alta, sin contaminación por aceite. Esto es crucial para el propileno utilizado como materia prima para polimerización o para aplicaciones químicas de alta pureza, salvaguardando directamente la calidad y el rendimiento de los productos derivados.
02
Sellado absoluto y alta seguridad:

Gracias al principio de sellado estático, el compresor de diafragma logra una ausencia total de fugas en la cámara de compresión. Al ser un gas inflamable, cualquier fuga de propileno representa un grave riesgo para la seguridad. Esta característica del compresor de diafragma mejora significativamente la seguridad de todo el sistema de compresión, lo que lo hace especialmente adecuado para áreas industriales, laboratorios o situaciones de llenado de gases especiales con requisitos de control de fugas extremadamente estrictos.

Puntos clave de diseño para compresores de diafragma de propileno:

01

Diseño termodinámico preciso y monitorización de la temperatura:

Dada la temperatura crítica relativamente alta del propileno (92,3 °C), es fundamental realizar cálculos termodinámicos precisos durante la fase de diseño para garantizar que la temperatura de descarga en cada etapa del compresor se mantenga siempre por encima del punto de rocío del propileno a la presión correspondiente, con un margen de seguridad suficiente. Se debe instalar un sistema de monitoreo y alarma de temperatura de descarga de alta sensibilidad. Esta es la medida clave para prevenir la licuefacción interna del cilindro, que podría provocar la formación de tapones de líquido y dañar el diafragma.
02

Refrigeración optimizada de la cavidad del diafragma y selección de materiales:

El calor generado durante el proceso de compresión del propileno debe disiparse eficazmente. El diseño del canal de refrigeración del cabezal del diafragma debe optimizarse para garantizar una refrigeración uniforme y adecuada, controlar la temperatura de trabajo del diafragma y prolongar su vida útil. Se recomiendan aleaciones de alto rendimiento, como Inconel 718, como material para el diafragma, ya que soportan esfuerzos alternos y ofrecen una buena resistencia a la corrosión. Las piezas en contacto con el fluido deben ser preferiblemente de acero inoxidable 316L.
03

Sistema integral de monitoreo y protección de seguridad:

Se debe configurar un dispositivo de alarma de rotura de diafragma de tres capas para proporcionar una advertencia oportuna en caso de que falle el diafragma de la capa interna, evitando así la mezcla de gas y aceite o fugas externas. El sistema debe integrar funciones de parada por enclavamiento de seguridad multiparamétrico, incluyendo baja presión de succión, baja presión de aceite lubricante y fallo del agua de refrigeración. Dada la inflamabilidad del propileno, se recomienda además configurar sondas de detección de concentración de gas combustible y un enclavamiento de ventilación de emergencia para establecer un sistema de protección de seguridad multicapa.

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

Compresor de diafragma de propileno de alta pureza

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 C3H6 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-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	100000	90

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

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ESTUDIO DE CASO

Rusia
ESTADOS UNIDOS
España
Kazajistán

Ventajas del compresor de pistón de propileno:

01

Tecnología consolidada y de alta eficiencia, apta para aplicaciones a gran escala:

La tecnología de compresores de pistón alternativo está muy desarrollada, ofreciendo una alta eficiencia volumétrica y una amplia adaptabilidad a las condiciones de operación, con baja sensibilidad a los cambios en la presión de succión y la composición del gas. Su gran capacidad de desplazamiento satisface eficazmente las necesidades de compresión continua de propileno a gran escala de los principales procesos petroquímicos, como la compresión de gas de producto en unidades de craqueo catalítico o el aumento de gas de materia prima en grandes plantas de polimerización.
02

Amplio rango de presión, economía excepcional:

Los compresores de pistón pueden cubrir una amplia gama de presiones, desde medias hasta altas (decenas de MPa), gracias a su diseño de compresión multietapa. Además de satisfacer las necesidades del proceso, su inversión inicial y sus costes de operación y mantenimiento a largo plazo suelen ser más económicos que los de otros tipos de compresores, lo que los convierte en una opción idónea como equipo principal para instalaciones industriales convencionales.

Puntos clave de diseño para compresores de pistón de propileno:

01

Diseño preciso de compresión multietapa con enfriamiento/separación entre etapas:

Para evitar la licuefacción del propileno, es imprescindible la compresión en varias etapas. La clave reside en una distribución adecuada de la relación de presión entre las etapas, junto con la configuración de enfriadores interetapa y separadores gas-líquido eficientes. La temperatura del gas tras el enfriamiento en cada etapa debe controlarse rigurosamente para asegurar que se mantenga por encima del punto de rocío a la presión parcial correspondiente. Los separadores deben eliminar eficazmente cualquier gota que pueda formarse, impidiendo por completo que el propileno líquido entre en el cilindro de la siguiente etapa y evitando así una entrada masiva de líquido.
02

Diseño de lubricación sin aceite o con microaceite y optimización de sellos:

Para cumplir con los requisitos de pureza del propileno de grado químico, se priorizan los diseños de lubricación sin aceite o los compresores de pistón con sellado laberíntico. Si se utiliza lubricación con aceite, el sistema debe estar equipado con un sistema eficiente de inyección de aceite en el cilindro y tecnología avanzada de sellado de empaquetadura para minimizar la migración de aceite a la cámara de gas, con la previsión de equipos de eliminación de aceite en los procesos posteriores.
03

Control de vibraciones y supresión de pulsaciones mejorados:

El propileno tiene una densidad mayor que el aire, lo que puede generar fuertes pulsaciones en el flujo de gas a alta velocidad dentro del compresor. El diseño debe incluir un análisis detallado de las pulsaciones en las tuberías, con amortiguadores de pulsaciones o depósitos de compensación ubicados estratégicamente en la entrada y salida del cilindro, entre otros puntos. Para unidades grandes, se prefiere un diseño de contrapesos opuestos (Tipo D) para equilibrar eficazmente las fuerzas de inercia, reducir las vibraciones de la base y garantizar el funcionamiento estable a largo plazo de la unidad compresora y sus tuberías de conexión.

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

0,15

Caudal volumétrico real (m³/min)

6.5

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-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	Cajero automático	0,8	75
5	VW-15/13	780	Cajero automático	1.3	132
6	VW/20/8	1020	Cajero automático	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