154-多因子旋流子母分離器および羽根板分離器を用いたC4サイクルガス圧縮機入口分離器の設計案
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この投稿は、2020年5月28日09:39にluoli519によって最終的に編集されました。本稿では、主にカーボン4サイクルのガス流圧縮機の入口セパレーターの設計案について分析・検討しています。
石油精製企業では、常圧減圧装置や分留装置などにおいて、カーボン4留分の蒸気が圧縮機を通じて加圧されて送られる。ブタジエンストリッピング装置においても、カーボン4ガスは圧縮機で加圧されて送られるプロセスがある。また、カーボン4サイクルガスを圧縮機で加圧し輸送するプロセスは、カーボン4分画の高度加工装置でよく見られる。
炭素数4のガスは、その性質上加圧することで容易に液化し、また、この種のガスにはしばしばオレフィンが含まれており、その低聚体は粘度が高い。炭化水素C4ガスの圧縮装置において、入口セパレーターの技術的な選定設計にあたっては、部品が頻繁に詰まったり交換やメンテナンスが必要になったりして多額の運用保守コストが発生することを避けるため、メッシュやフィルターなどの遮断・分離用部品を使用することは適切ではありません。
ここでは、炭素数4の高度加工プロジェクトで設計されたブテン循環ガス圧縮機の入口セパレータを例に挙げて、分析・検討を行う。
この投稿は、2020年5月28日10時47分にluoli519によって最終的に編集・整理されました。ブタン循環ガス圧縮機の入口セパレーターの基本動作条件は以下の通りです：1、動作温度：125℃； 2、動作圧力：2.0MPaG； 3、ガス流量：1008Kg/h； 4、気流粘度：0.013cp； 5、循環ガス組成：イソブタン、ノルマルブタン、TBA、プロピレン、エチレン、メタノール、TBHP、水 85.7、1.6、8.5、1.3、0.2、1.0、0.3、1.2
顧客は、ブテン循環ガス圧縮機の入口セパレーターを、多要素サイクロン式の親子分離技術を用いて設計することを要求しており、台数は2台です。2つの生産ラインで、コンプレッサー2セットとそれに付随するセパレーターを使用していると推測されます。多因子旋流子母分離器は、目詰まりに強い動力学的分離器であり、メッシュ式やフィルター式の分離器のように簡単に目詰まりすることがなく、1台を使用しもう1台を予備として切り替えて使用する必要がありません。多因子旋流子母分離器には予備機の設置が不要です。
当社は、顧客から提供された基本運転条件のパラメータに基づき、独自の精密動力学分離技術を用いて設計したプラットフォームを通じて、上記のブタンサイクルガス圧縮機の入口部における多因子旋回流式セパレータの技術仕様を以下の通りまとめました。
I) 設計プラットフォーム：独自開発の特許技術
II) 容器の内径×直辺長さ：ID8インチ × TL/TL50インチ
III) 腐食余裕量：0.118インチ（3mm）
IV) 総圧損失（入口/出口）：1.3psi（約0.009MPa）
V) 分離効率：気相中の8.75μm以上の大きさの液滴を100％除去。セパレータを通過するガス1百万立方フィートあたりの液滴量は0.1ガロン未満となる。
I) 設計プラットフォーム：独自開発の特許技術
II) 容器の内径×直辺長さ：ID8インチ × TL/TL50インチ
III) 腐食余裕量：0.118インチ（3mm）
IV) 総圧損失（入口/出口）：1.3psi（約0.009MPa）
V) 分離効率：気相中の8.75μm以上の大きさの液滴を100％除去。セパレータを通過するガス1百万立方フィートあたりの液滴量は0.1ガロン未満となる。
当社が提出した、該当のブタン循環ガス圧縮機の入口用多要素旋回流式母子分離器に関する技術説明書を確認しました。さらに、以下の補足情報をご提供します：主要構造部品：1). G54高圧CNG圧縮機吸込み側分離器のケーシングで、シリンダー、ヘッド、ノズル、フランジ、ガスケット、ボルトおよびナットを含む。G54-8-1740.4。ノベル社の設計図に従って購入者によって製造される。G54高圧天然ガス圧縮機の入口分離器用ケーシングで、筒体、封頭、接続管、フランジ、ガスケット、ボルトおよびナットから構成される。型番G54-8-1740.4。買い手がNovelのサイズ図に従って製造する。 2). G54サイクロン内部部品で、サイクロン要素、スパイラルチューブ、バランスチューブ、上部支持板、下部支持板で構成される。NOVEL G54-12。ノベル社製。G54多因子旋流子内部部品は、旋流子、スパイラル導管、バランス管、および上下の管板を含む。NOVEL G54-12。ノベルが供給します。 セパレーター材料：1) G54高圧CNG圧縮機吸込み側セパレーターのケーシング。Q345R相当。G54高圧天然ガス圧縮機の入口側セパレーターのケース。Q345R同等の材料。 2). G54サイクロンインテリアル。16Mn同等。G54多因子旋流子内部部品。16Mn同等材料。 セパレータのノズルおよび開口部 分離器の管口の配置：Novelから提供された図面に従う。Novelが提供する図面を参照のこと。
この投稿は、2020年5月30日17時07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・テクノロジー社が顧客から提供された運転条件データをもとに、NOVEL精密動力学分離技術設計プラットフォームを用いて作成した、上記のブタン循環ガス圧縮機の入口部に設置される多因子旋回流式セパレーターの「数値図表」です
顧客は技術要件で多要素スクリュー型親子分離器の採用を指定しました。 実際、前述のブタンサイクルガス圧縮機入口セパレータの実際の運転圧力2.0MPaGは、高圧・超高圧の運転条件には到底及ばない。そこで羽根板分離器を選択したが、この運用条件においては、操作の柔軟性、運転時の圧力損失、製造コストなど多くの面で、スパイラル型親子分離器の方が優れている。
羽葉分離器、多因子旋流子母分離器などの動力学的分離器の具体的な技術性能パラメータについては、ノウェイ・エナジー・テクノロジー社のウェブサイトにアクセスするか、直接同社にお問い合わせいただき、協力についてご相談ください。