162-羽葉分離器を用いた中露天然ガス施設の圧縮機入口分離器設計案に関する検討
Thread Content
この投稿は、2024年4月7日11時00分にluoli519によって最終的に編集されました。本投稿では、中露間の天然ガスプロジェクトにおける天然ガス処理施設の天然ガス圧縮機の入口に設置されるセパレーターに、羽根式セパレーション技術を適用するための設計案について検討し分析しています。
天然ガス圧縮機ユニットに使用される人口分離器は、高い技術的要求が求められるタイプの分離器です。本稿では、かつて手掛けた中露間の天然ガスプロジェクトにおける圧縮機入口セパレーターに羽根式分離技術を適用した設計案を事例に挙げ、その特徴や通常の圧縮機入口セパレーターの設計案との違いについて分析・論じる。
この投稿は、2020年9月22日11時48分にluoli519によって最終的に編集されました。ここで事例として挙げられている中露天然ガスプロジェクトとは、ロシアのガスプロム社がヤクーチア州およびイルクーツク州（極東シベリア地域）にあるガス田から年間420億立方メートルの原料ガスを採取し、パイプラインを通じて新設されたAGPPでその処理を行った後、生産された年間380億立方メートルの商品用天然ガスを中露天然ガスパイプライン（東線）を通じて我が国へ輸送するものです。プロジェクト・ホンダ。下記の項目に示す区域図をご覧ください：
このプロジェクトは3つの区画に分かれており、第1区画は一式の特許技術を対象としたもので、ドイツのリンダー社に契約が締結されました。第2区間は部分的な特許技術を要する区間で、請負業者はCPECC、設計者はCPECC傘下の西南院およびイギリスのFLUORです。第3区画は主に公共施設で、キャンプ地、中央制御室、修理工場、凝縮油タンクエリアなどが含まれます。
ノーヴェイ・エナジー・テクノロジーズ社は、第2区画の請負業者の要請に応じ、ロシアのAMUR天然ガス処理プラントプロジェクト向けの天然ガス圧縮機入口セパレーターに、同社の羽根式セパレーション特許技術を適用し、ASME規格体系に従って設計・製造を行いました。合計で2シリーズ4台の圧縮機入口セパレーターが製造され、その動作条件や処理能力はすべて同一です。
この投稿は、2020年9月22日12時04分にluoli519によって最終的に編集されました。AMUR天然ガス処理プラントの所有者および請負業者が提供した、当該天然ガス圧縮機の入口セパレーターに含まれる天然ガスの組成は以下の通りです：mol%窒素、1.7991； CO2、0.3143； メタン、92.7464； エタン、5.0004； プロパン、0.0912； メタノール、40.0786 ppm（mol）； H2O、0.0046ppm（mol）。 構成からわかるように、防犯上の観点から水分による結氷を防ぐため、原料ガスラインに一定量のメタノールが噴射される。
当社が入手した上記の天然ガス圧縮機入口セパレーターの運転条件は以下の通りです：温度、℃：33； 圧力、MPag：1.78； 標準ガス流量、Sm3/hr：480000； 質量密度（@P&T）、kg/m3：13.1517； ガス粘度（@P&T）、cP：0.0119。 その他の不明なパラメータについては、発注者および請負業者は、ノウェイ・エナジー・テクノロジー社に対し、同社の専用の精密動力学分離技術を用いてシステムプラットフォームの計算と設計を行い、それによって不足している部分を補完した上で、技術的なソリューションの設計を進めるよう要請している。
発注者および請負業者から当社に提出された上記の圧縮機入口セパレーターの設計要件は以下の通りです。分離要素のタイプ：Novel Feather Vanes；粒子濃度：1 mg/m3未満；10マイクロメートル以上の固体粒子の除去率：100％；出口ガス中の液体混入量：5 mg/m3未満；短時間での湿気滴下なしの飽和状態：5；許容最大圧力損失、kPa：6未満。注：通常の運転条件下では、装置に供給されるガス中の水分含有量は飽和状態に相当する値を超えません。非標準的な条件下では、滴下する液体の濃度が100 mg/m3まであってもガスを受け入れることができます。
また、発注者と請負業者は、当社に対し、以下の縦型構造および配管口の配置要件に従って設計するよう求めています。おそらく、発注者と設計事務所は、据付や配管・計装機器の配置時に干渉が生じて工事の進捗に影響を与えないよう、セパレータ以外のその他の配管や設備のインターフェースについて調整を終えているのでしょう。
この投稿は、2020年9月22日12時30分にluoli519によって最終的に編集されました。セパレーターの縦型構造と配管口の配置図1：
セパレーターの縦型構造および配管口の配置図2：
当社は、発注者および請負業者から提供された上記のセパレーターの運転データをもとに、ノーヴェイ・エナジー・テクノロジー社の精密動力学分離技術を用いて計算・設計を行い、羽根付きセパレーターに関する主な情報を以下の通り導き出しました。一、分離技術の種類：羽根付きセパレーター用特許技術； 二、セパレーター型式：NOVEL G50 D-BANK 98/1421； 三、予め割り当てられた凝集内部部品セットの型番：G50D98； 四、羽根枚数分離型精密内部部品セットの型番：G50 D-BANK 240/1000；五、サイフォン防止・短絡抑制型降下内部部品セットの型番：G50LD8F； 六、セパレーターのサイズ：DN98.4"*SM/SM233.1"；七、分離効率：4.90マイクロメートル以上のサイズの液滴を100％分離除去し、出口での残留量は1mg/SCM未満； 八、運転時の全圧損失：0.5psi。
この投稿は、2024年4月7日11時01分にluoli519によって最終的に編集されました。下の図は、ノウェイ・エナジー・テクノロジーズ社が、上記の天然ガス圧縮機の入口用に特化した羽根板型セパレーターについて、同社の精密な動力学的分離技術を用いて行った計算および設計システムから出力された「数値データ一覧表」です
圧縮機入口用専用フェザーセパレーターに関するより詳しい技術情報については、当社のセパレーション技術専用ネットワークにアクセスしてご確認いただくか、ノウェイ・エナジーテクノロジー社に技術サポートをご依頼ください。