52- 羽葉分離器の精製プラントにおける軽質油ガス分離構造設計への応用
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この投稿は、2023年10月2日16時16分にluoli519によって最終的に編集されました。石油精製企業の分解装置では、さまざまな軽質な油ガス混合物の分離が頻繁に行われます。これまでの分離装置の多くは、依然として1970年代から使われてきた重力沈殿槽を採用している。近年、多くの新規プロジェクトの事業主や技術革新に積極的な企業が、前述の重力沈殿タンクに代わって羽根式分離器の採用を始めている。 皆さんは、ご自身の軽量油ガス分離器の運用経験や実績、そして抱えている問題点を踏まえて、議論を進めてください。
純重力沈降分離方式を採用した軽質油ガス分離タンクは、重力沈降分離の効率が低く、操作の柔軟性に欠けるため、運転条件としての流量や温度・圧力の変動に対応できず、その結果気液分離の効率が低下し、乾いたガスが得られない。これにより下流の配管に液体が溜まり、下流の機器に障害が生じる。生産の稼働が滞り、装置の運用保守効率が低い。
また、一部のオーナーや設計会社は、重力沈降式の軽量油ガス分離タンクの分離効率が低いために生産ラインの稼働が滞ったり、装置の運用・保守コストが高くなるといった問題を認識し、分離タンクの出口にメッシュ式の消泡器を追加している。
この投稿は、2016年11月20日20時39分にluoli519によって最終的に編集されました。しかし、スクリーン型脱泡器もまた、20世紀半ばから使われてきた伝統的な一次分離用部品です。スクリーン型消泡器で分離された液滴は上昇気流に落ち込み、本質的には重力沈降制御による従来の非効率的な分離手法に属する。また、メッシュ型消泡器はメッシュ繊維同士が架橋して形成される多孔構造を用いて、流体の遮断・分離を行う；大きさがまちまちな孔構造のため、気流に運ばれる特定の微小サイズの液滴や液しぶきを定量的に分離することが難しく、かつ運転時の圧力損失が高い。また、油ガスに含まれるゲル状物質がメッシュ式内部部品に付着してスケールを形成し、詰まりを引き起こしやすい。元々の運用上の欠点が改善されるどころか、むしろ悪化した。
この投稿は、2022年11月30日19時26分にluoli519によって最終的に編集されました。下の図は、国内の有名なエンジニアリング会社が羽根板分離技術を応用して設計した、ある石油・ガス製造企業向けの新型軽量型石油・ガス分離器です
この軽量型油ガス分離器の運転条件は、以下の通りです：1、O.T.:40℃； 2、O.P.：2.55MPaG；3、気相流量：1131890Nm^3/h；4、液相流量：96226.9kg/h； 5、気相組成（V%）：H2、61.7％；CO、9.03％；CO2、12.81％；CH4、6.45％；N2、3.63％；AR、1.13％；H2O、0.28％、その他4.97％； 6、密度：気相、14.736kg/m^3；液相、930.68kg/m^3；7、粘度：気相、0.0123cp；液相、0.49cp； 8、液相表面張力：61.3dyne/cm。
この投稿は最後にluoli519によって2022-11-30 19:27に編集されました。オーナーおよび設計院がこの軽量型油ガス分離器に求める技術要件は以下の通りです：1、内部部品にはG50型の羽根状分離部品を使用する； 2、分離効率：3N級で10マイクロメートル以上のサイズの液滴を分離除去； 3、全体的な運転時の圧力降下：20kPaを超えない； 4、操作弾力性：20-135%。
この投稿は、2022年11月30日19時27分にluoli519によって最終的に編集されました。下の写真は、ある専門の動力学分離技術会社が設計したG50型の羽根状分離部品の写真です
この投稿は最終的にluoli519によって2019年1月31日23時12分に編集されました。動力学的分離内部部品技術の発展段階、内部構造の違い、およびそれに伴う技術的性能の違いについては、以下の資料を参照してください：
この投稿は、2022年11月30日19時28分にluoli519によって最終的に編集されました。動力学的分離技術およびその内部部品の設計計算について、以下の点を皆さんにご案内します。国内外の一部のメーカーも、NOVEL社の羽根状分離内部部品を模倣して採用し始めています。しかし、羽葉分離技術とは、その精密な動力学分離システムプラットフォーム設計技術に基づいて得られた設計結果および構成形態である。異なる温度および圧力条件下における気相の組成や平均分子量、空気を基準系とした気体の比圧縮因子、気相の粘度、気相の密度、気相の流量、さらに液相の密度、液相の粘度、液相の表面張力、上限液相流量といった流体力学パラメータに基づき、精密な動力学的分離システムプラットフォーム設計技術によって得られた設計結果および構成形態が必要となる。
同じ運転条件とプロセスデータにおいて、専門でない企業が計算・設計して得られる結果と、専門の動力学的分離技術企業がその動力学的分離の精密な計算・設計プラットフォームを用いて得る設計結果とでは、大きな差がある。その中で最も主要な設計計算上の違いの一つは、その動作条件における気相圧縮係数の差異にある。 正確で信頼性の高い動力学的分離技術およびその内部部品は、事前のモデルプラットフォームによる実験検証を経なければならないことに留意すべきである。事前モデルプラットフォームの試験において、最も安全で入手しやすい気相媒体は空気です。したがって、国際的な動力学的分離事前モデルは、すべて空気を媒体とするシステムである。動力学的分離システムのプラットフォームモデルを用いて実際の運転条件に無限に近づけるためには、実際の運転条件における気相を大気圧下の空気を基準としたものとして扱い、大気圧下の空気に対する圧縮係数を求めなければならない。この圧縮係数は、マニュアルで理想気体を基準として調べた圧縮係数の値とは大きく異なります！！