106- エポキシエチレン/エチレングリコールEO/EGプラントにおけるエチレン酸化反応器のドラムタンクにおける羽根式除泡器を用いた設計に関する検討

ご存知の通り、国内外の石油化学企業のEO/EGプラントで採用されているプロセスパッケージは、多くの場合SD、DOW、ABBの3社です。ここ2年間で実施されたプロジェクトでは、アメリカのSD社のプロセスパッケージがより多く採用されている。国内でEO/EG装置の設計経験を持つエンジニアリング会社は、SEI、HQC、SSECの3社に過ぎない。

この投稿は、2017年6月13日22時05分にluoli519によって最終的に編集されました。当社はこれまで上記の3社のエンジニアリング会社とそれぞれ協力し、海外の3つのEO/EGプロセスパッケージに関連する酸化反応器用の高圧ボイラー、消泡装置、高圧ボイラーからの蒸気配管内の気液分離器、脱炭ユニット用の再生塔用予冷器、KOタンク、CO2濃縮塔用の消泡装置、排ガス吸収塔用の消泡装置などについて、専門的な動力学的分離装置の設計・製造・供給を行ってきました。その成果により、プロセスパッケージの供給業者やエンジニアリング会社、発注者から高く評価され、今日まで良好な技術相談の関係を維持しています。

酸化反応によって大量の熱が発生し、蒸気タンク内の飽和水が気化して大量の蒸気が生成され、その蒸気が熱を運び去る。反応器のドラムには、大量の蒸気を処理でき、操作性に優れ、安定して高い効率を発揮する羽根式の高性能除泡器が採用されています。これにより、蒸気に含まれる液滴や泡が下流の配管内に蓄積し、「液の抵抗」を生じて蒸気の流れが悪くなったり、システムの圧力が繰り返し変動したりするのを防ぐことができます。また、蒸気に含まれる大量の飽和水分の液滴や泡を効率的に捕捉・回収することで、外部から供給される脱イオン水の使用量を削減し、コストを節約することができます。

また、ドラム型脱泡器が、大量の蒸気を処理する能力や、多量の液体を含んだ状態での負荷に耐える能力、高い操作柔軟性、そして広範囲な運転条件においても安定して効率的に脱泡分離を行うことができない場合、蒸気中に含まれる液滴や泡が下流の配管内に蓄積し、「液の抵抗」となって蒸気の流れが悪くなり、結果としてシステムの圧力が繰り返し変動します。このシステム圧力の変動は、反応器の温度の変動を引き起こし、それがさらに酸化反応の悪循環を招きます。これにより、反応の効率や選択性、製品の品質に悪影響を及ぼすだけでなく、安全上のリスクを引き起こす可能性もあります。

この投稿は、2022年11月30日18時05分にluoli519によって最終的に編集されました。下の図は、あるEO/EGプロジェクトのプロセスパッケージにおける酸化反応用のボイラーおよび、それに必要な羽根状の分離部品に関するデータ表です

上図のプロセスパッケージ技術仕様書に記載されているドライヤーの配置要件からわかるように、各反応器の高圧ドライヤーには、ドライヤー内部の蒸気出口管の先端部分に2組の高性能ドライヤーを設置する必要がある。

この投稿は、2022年11月30日18時06分にluoli519によって最終的に編集されました。この装置の反応器および高圧ボイラーの作動圧力は2.963MPaから5.848MPaの間で変動し、蒸気流量は2.963MPa時で12910kg/h、5.848MPa時で137670kg/hの範囲で変動します。また、Fs=1.22(m/s)(kg/m^3)^0.5という条件のもとで、70マイクロメートル以上のサイズを持つ液滴や液沫を99.5％除去することが求められます。明らかに、従来のスクリーン型消泡器、サイクロン型消泡器、従来のシェブロン折り返し板では、このような大きな変動する運転条件のもとで安定かつ高効率な消泡性能を発揮することはできず、羽根式分離消泡器のみがこの技術的要求を満たすことができる。

プロセスパッケージ供給業者、エンジニアリング会社、および発注者は、すべての脱泡器の設計・製造業者に対し、この種の高効率な気液脱泡器の設計における正確性と信頼性を証明するために、対応する動力学的気液分離の流体力学計算書、分離効率曲線、および運転圧損曲線の提出を求めている。

確かに、気液分離器は動力学的分離器に属し、正確な消泡器の構成を得るためには動力学的分離計算によるシステム設計が必要であり、また内部部品の正確な取り付け位置を決定するにも専用の動力学的分離計算設計システムを用いなければならない。同じセットの内部部品でも、ドラムの内側にある蒸気出口管のどこにでも取り付けることはできない；もし内部部品が、専用の動力学解析に基づいてシステムで決定された正確な取り付け位置に設置されなかった場合、気流の収縮効果によって一部の内部部品が異常な動作状態に陥ったり、完全に機能しなくなったりする。その結果、内部部品はプロセスパッケージが要求する消泡性能を達成できなくなる。

この投稿は最後にluoli519によって2024年4月3日11時06分に編集されました。当社がこのプロジェクト用に提供する羽根式分離消泡器の内部部品群は、下図の通りです：

この投稿は最後にluoli519によって2024-4-3 11:06に編集されました。G50型の羽根板分離用内部部品の構造は下図の通りです：

この投稿は、2022年11月30日18時07分にluoli519によって最終的に編集されました。NOVEL社のG50型羽根式分離プロセス用部品群は、一般的な折り返し板式脱泡装置や旋回式脱泡装置、従来のメッシュ式脱泡装置と比べて、その最大の技術的優位点は、操作範囲の上下限の比率が13にも達することです。これは他のタイプの脱泡装置では到底達成できない特性です。この広範な動作範囲の特性が、EO/EG装置の反応器高圧ドラム用脱泡器として代替不可能な選択肢であることを決定づけている。

スクリーン型消泡器は装置内でどのように固定するのでしょうか？写真はありますか？

この投稿は、2022年11月30日18時07分にluoli519によって最終的に編集されました。私たちは従来の単純なメッシュ式ではなく、羽根を利用した除泡装置を使用しています。

この投稿は最終的にluoli519によって2023年9月27日13時06分に編集されました。会社の公式ウェブサイトwww.novelseparationtech.comには、以下の内容がアップロードされています：1、パワーパラシュート式セパレーターの図面； 2、流動層気固分離器図面；

この投稿は、2023年9月27日13時07分にluoli519によって最終的に編集されました。また、こちらには海川化工フォーラムでNOVELが掲載した以下の専門的な討論スレッドも一覧にしてありますので、リンクを通じて皆さんも議論に参加していただけます：13、気固分離の場面におけるサイクロンセパレーターの入口装置に関する問題点の改善についての討論です。詳しくはhttps://bbs.hcbbs.com/thread-1614524-1-1.htmlをご覧ください。 14、ボイラー排ガスの湿式脱硫におけるスクリューカラム／スクリュープレート型消泡装置の使用に関する問題については、https://bbs.hcbbs.com/thread-1599605-1-1.htmlをご覧になり、議論にご参加ください。 15、天然ガスプロジェクトの集配気ユニットにおける気液分離器の分離内部部品の選定に関する議論については、https://bbs.hcbbs.com/thread-1598340-1-1.htmllをご覧になり、議論に参加してください。 16、天然ガス脱水装置の低温セパレーター出口における液混入および露点超過の問題については、https://bbs.hcbbs.com/thread-1596842-1-1.htmlをご覧になり、議論にご参加ください。

この投稿は最終的にluoli519によって2023年9月27日13時07分に編集されました。41、イソシアネート製造装置の蒸留ユニットにおける高真空下での排気流に伴って運ばれるイソシアネートの液滴や泡の回収・捕捉についての議論については、https://bbs.hcbbs.com/thread-1621905-1-1.htmlをご覧ください。 42、カプロラクタム装置のNO還元ユニットにおける循環水素圧縮機入口の液混入問題の解決策については、https://bbs.hcbbs.com/thread-1622897-1-1.htmlをご覧になり、議論にご参加ください。 43、大規模石油精製用の原油集中深加工装置に必要な気液、気固、気液固、気液液の動力学的分離器については、https://bbs.hcbbs.com/thread-1623059-1-1.htmlをご覧になり、議論にご参加ください。 44、石油化学プラントの触媒やクラッキング剤製造プラントに必要な気固分離技術および一式機器については、https://bbs.hcbbs.com/thread-1625213-1-1.htmlをご覧になり、議論にご参加ください。 45、硫酸／リン酸／硝酸の混合二元濃酸または三元濃酸を用いた触媒装置で生成される混合希酸の蒸発濃縮対策については、https://bbs.hcbbs.com/thread-1627353-1-1.htmlをご覧になり、議論にご参加ください。 46、シランカップリング剤製造装置の塩化水素循環圧縮機入口における高効率な除泡・除霧方案については、https://bbs.hcbbs.com/thread-1630739-1-1.htmlをご覧になり、議論にご参加ください。 47、シランカップリング剤製造装置の塩化水素循環圧縮機入口における高効率な消泡・除霧方案については、https://bbs.hcbbs.com/thread-1630739-1-1.htmlをご覧になり、議論にご参加ください。 48、コークス炉ガスからのLNG製造プロジェクトにおける、コークス炉ガス供給用フィルター・セパレーターのタール粉塵による頻繁な詰まり問題の解決策については、https://bbs.hcbbs.com/forum.php?m ... &extra=#pid16791678をご覧になり、議論に参加してください。 49、天然ガスの脱水・脱炭化水素装置用高効率気液低温分離器の選定および設計に関する議論については、https://bbs.hcbbs.com/forum.php?m ... &extra=#pid16796193をご覧になり、議論に参加してください。 50、塩分を含む有機高沸点物質を含む廃水におけるMVR蒸発器による二次蒸気による泡状液滴の蒸気圧縮機への持ち込みを防ぐ方法については、https://bbs.hcbbs.com/thread-1633997-1-1.htmlをご覧になり、議論にご参加ください。

この投稿は最後にluoli519によって2023年9月27日13時08分に編集されました。98、石油精製・水素化改質複合プラントの循環水素脱硫ユニットにおけるコールドフラクションセパレーターおよびサイクロン型アミン除去装置の設計に関しては、https://bbs.hcbbs.com/thread-1751866-1-1.htmlをご覧いただき、議論にご参加ください。