129- イソオクタンプロジェクトのアルキル化装置におけるオレフィン給料用凝集器の技術設計に関する検討
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この投稿は、2020年1月4日13時48分にluoli519によって最終的に編集されました。先日、業界の同僚から、オクタン価向上装置におけるオレフィン原料用コアレーターの設計構造について相談がありました。近年、国内の石油精製・深加工プラントでルームスプロセスパッケージを用いたイソオクタン製造プロジェクトを導入している企業も少なくない。私はこの業界の問題を題材に、皆さんとここで一緒に議論し、互いに学び合い、レベルアップを図りたいと思います。
その友人が話していたイソオクタン製造プラントの規模は20万トン/年以上で、CBI傘下のLummus社のプロセスパッケージが採用され、国内の実力あるエンジニアリング会社がプロセス設計を行った。この装置は、主にC4オレフィンとC4アルカンを主原料として使用しています。
この業界の友人によると、彼らのC4原料の一部はエーテル化されたC4留分から得られており、メタノールやtert-ブタノールなどのアルコール類を含んでいるため、C4留分は水洗塔を通じて脱塩水と逆方向に洗浄され、C4留分中のアルコール類が除去されることで、結果としてC4留分に水が混入するのだそうです。C4留分は反応器に入る前に、液液凝集器を経由して炭化水素から水分を除去する処理を行わなければならない。
Lummusプロセスパッケージにおいて、この炭化水素・水の凝集分離器は「Olefin Feed Coalescer」と呼ばれ、中国語名は「烯烃进料聚结器」です。この装置における対応する運転条件パラメータは以下の通りです：1－材料構成：分散水含有量が200ppmのC4炭化水素；その組成は（重量％）で、プロパン0.12、アクリレン0.07、イソブタン43.36、ノルマルブタン10.59、イソブテン2.52、1-ブテン10.55、trans-2-ブテン18.80、cis-2-ブテン13.01、C5成分0.82、C6以上の成分0.05である； 2-物質流量：33000kg/h； 3-作業温度：13℃； 4-動作圧力：0.85MPaG； 5-炭化水素相の密度：590kg/m^3；6-水相の密度：1000kg/m^3；7-炭化水素相の粘度：0.18cp； 8-水相粘度：1.2cp； 9-炭化水素相の表面張力：13.3dyne/cm； 10-水相表面張力：73dyne/cm.
Lummusプロセスパッケージが定める要件：1-オレフィン原料のコアセレーター出口における炭化水素相中の水分含有量は10ppm未満； 2-運転時の最大圧力差0.034MPa； 3-内部部品の材質：SS304； 4-内部部品の交換サイクルは、60ヶ月以上； 5-ケーシング材質：CS; 6-設計圧力：1.9MPaG； 7-設計温度：65℃；ただし、1.0MPaG@190℃の蒸気によるパージを受ける必要がある； 8-動作柔軟性：60%-110%； 9-設計基準：ASME；10-防水ブーツの容量は1.1m^3以上。
この投稿は、2023年9月27日09:36にluoli519によって最終的に編集されました。当社は、該当プロジェクトの工程に関する知見および液液凝集器の設計経験に基づき、この給料用凝集器について以下のように提案します：1－微量の水分を分離する必要があり、かつ給料量も多いため、水平型構造を採用する方が適しています； 2- 有機相中の微量な無機水相を凝集分離する必要があるため、凝集用インレットには「予凝集＋羽根状分離凝集」という二段階のインレット構造が必要である； 3－上流からの洗浄塔由来の炭化水素液が十分な二相分離を経ていないため、炭化水素相には大きな塊状の無機水が含まれている可能性が高い。そのため、凝集内部部品群の前後の両側にそれぞれ2つのウォーターブーツ構造を設置すべきであり、前者は塊状の水相を回収・排出するのに主に使用され、後者は凝集内部部品群によって形成された水系の凝集体を回収するのに主に使用される； 4-コアレータの油水両相出口間の距離は、できるだけ大きく保つ必要がある。
この投稿は、2019年7月2日14時09分にluoli519によって最終的に編集されました。下の図は、当社がNOVELの精密動力学解析およびコンフィギュレーションシステムプラットフォームを用いて作成した、このオレフィン原料用凝集分離器の構造図です。ご参考までに
この投稿は、2019年7月2日14時10分にluoli519によって最終的に編集されました。液体分離技術およびその装置とは、実際には気液液分離技術およびその装置の簡略化されたバージョンです。下の図は、当社の新型複合堰室式気液液三相分離器に関する図で、参照にしていただけます。
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