38- 天然ガス井戸ガスの脱水・脱炭化水素装置の選定および設計における高性能低温分離器の活用について
Thread Content
この投稿は、2020年1月4日11時29分にluoli519によって最終的に編集されました。井口天然ガス処理プラントでは、すべて天然ガスの脱水・脱炭化水素用のスキッド装置が設置されています。 脱水脱炭素スライドユニットは、主に原料ガスに含まれる水や多炭化水素を含む凝縮しやすい液体を除去する役割を果たします。井口の天然ガス脱水・脱炭化水素スキッド装置における原料ガス分離の核心機器については、主に予冷分離器と後冷分離器が関わっており、特に後冷分離器の選定と設計が重要となる。設計院は、NOVELが国内外の多くの天然ガスプロジェクトでさまざまなタイプの天然ガスセパレーターを設計・提供してきたことを知っていたため、技術案の提供をNOVELに依頼した。同種または類似の装置を扱った経験のある、天然ガス処理プラントや設計院の方々に、ご自身の経験に基づいてご意見やアドバイスをお聞かせください。
この投稿は、2019年1月31日22時45分にluoli519によって最終的に編集されました。ここに、天然ガス処理プラントの脱水・脱炭化水素ユニットの簡易フローチャートを掲載し、皆さんで共有し、分析や議論を行えるようにしています。
この投稿は最後にluoli519によって2016-10-16 15:27に編集されました。天然ガスの脱水・脱炭化水素ユニットの簡易フローチャートを添付します：
フローチャートからわかるように、予冷分離器、すなわち原料ガス分離器は、予冷器を通過した後に原料天然ガス中に生成される凝縮油の液滴や泡を除去するために主に使用される。後冷却分離器、すなわち低温分離器は、エチレングリコールによるスプレー脱水処理を経た天然ガスの気相中に含まれるエチレングリコール/水の液滴や泡を除去するために主に使用される。
原料ガスセパレーターと低温セパレーターは、いずれも気流に含まれる液滴や液沫を効率的に除去するために使用される。比較すると、原料ガスが予冷によって形成される液滴や液沫の量は比較的少ないが、低温セパレーターでは、液体含有量が多いエチレングリコールを用いたスプレー洗浄処理を施した天然ガスを処理する必要がある。処理される気流中の異なる液体含有量の状況を考慮すると、原料ガスセパレーターには立型構造が適しており、一方、低温セパレーターには横型構造が適している。
したがって、設計院および天然ガス処理プラントには、今後の新規プロジェクトにおいて、従来採用されてきた垂直型構造の低温分離器を水平型構造に変更することを提案する。水平構造のセパレーターは、同じケースサイズでも貯液能力が大幅に高い。
この投稿は、2023年10月3日14時17分にluoli519によって最終的に編集されました。天然ガスの原料は集気ユニットから供給されるため、天然ガスには凝縮油や水だけでなく、高粘度のゲル状物質や粒子も含まれています。このような状況下では、脱水・脱炭素装置のセパレーター内部には、高い分離効率と高い目詰まり防止性能を持つ、動力学的に優れた気液分離技術を用いた装置が適しており、従来のメッシュ式やフィルター式、カートリッジ式の分離装置は適していません。後者の内部部品は詰まりやすく、運転時の圧力損失が大きく、部品の交換やメンテナンスが頻繁に必要で、運用・保守コストも高い。さらに、フィルターの交換中に切り替えて使用するための予備機も設置する必要がある。
この投稿は最後にluoli519によって2023-10-3 14:17に編集されました。また、上流の集気ユニットやそれよりもさらに手前の部分での状況変化により、運転条件が大きく変動します。また、工程設計時の運転条件は、装置の実際の運転条件と大きく異なります。したがって、操作の柔軟性が高く、分離効率が良く、運転の安定性に優れた動力学的に効率的な気液除泡除霧分離器を選択する必要があり、例えばG50型の羽根付き分離インナーパーツやG54型の多因子旋回流子式母子分離除泡インナーパーツなどがある。20世紀半ば以降に登場した第一世代のシェブロン式簡易光板折り返し板、旋回流板、大径サイクロン分離器などは、大きく変動する運転条件にはあまり適していない。
一般的には、先にトリグリセリンを脱水し、その後で予冷・変圧分離を行う
この投稿は、2016年10月16日19時01分にluoli519によって最終編集されました。そう、大規模・超大規模な天然ガス処理プラントでは、通常TEG脱湿プロセスが採用されます。TEG脱水プロセス装置は塔式脱水に属し、吸収塔、フラッシュ塔、再生塔、スチームリフト塔などの塔を組み合わせた処理方式で、20億立方メートル以上の規模を持つ大規模・超大型の天然ガス生産および輸送処理に適しています。このようなプロジェクトではTEG脱水方式が採用されます。私たちが新疆新汶SNGプロジェクトに提供した脱水技術もTEG法です。TEG脱水塔システムでは、運転圧力をあまり高くしてはならない。そうでないと、塔の設備の壁厚が過度に厚くなり、投資コストが高くなってしまう。一方、エチレングリコール法による脱水プロセスは、井戸口での高圧・超高温の環境に適しており、特に井戸口での天然ガスの脱水・脱炭化処理に有用である。この装置は小型化しやすく、国内外の多くの井戸口ガス処理プロセスで採用されている。将来的に、このような高圧の井戸ガスプロジェクトでTEGの改良技術が利用される可能性も排除できない。
数日間時間が許せば、同様のプロジェクトの運転条件パラメータをご提出し、皆さんと議論させていただきます。