48- 羽根羽根板分離器のLNGプラントにおける混合冷媒循環圧縮機システムおよび吸収システム設計上の問題への適用
Thread Content
この投稿は、2023年10月3日10時15分にluoli519によって最終的に編集されました。近年、LNGプラントのプロセスパッケージにおいて、混合冷媒圧縮システムMRCや脱水脱炭吸収システムMSで従来使用されていた沈降緩衝タンクに代わり、G50型の羽根式分離技術など、高性能な気液分離・除泡技術が採用されるようになっています。既存の旧プロジェクトに関連する工程も、G50型の羽根分離技術を用いてアップグレード・改造が行われている。 皆さん、ご自身の装置の運用状況を踏まえて、この機器をアップグレードする重要性についてお話しください。
この投稿は、2017年3月4日14時54分にluoli519によって最終的に編集されました。混合冷媒圧縮システムに必要な気液高効率分離器（MRCサクションスクラバー）については、プロセス設計上、1段目のMRC圧縮機入口用高効率気液分離器（1st Stage MRC Suction Scrubber）、2段目のMRC圧縮機入口用高効率気液分離器（2nd Stage MRC Suction Scrubber）、および排出段階用の高効率気液分離器（MRC Suction Scrubber）が設置されることが多いです。
2段階の混合冷媒圧縮システムにおいて、2段階MRC圧縮ユニットの入口にある高効率セパレーターは、二重の役割を果たします。一つは1段階MRC圧縮ユニットの出口にある高効率セパレーターとして、もう一つは2段階MRC圧縮ユニットの入口にある高効率セパレーターとして機能するのです。つまり、本質的にはMRC圧縮段間のセパレーターとしての役割を担っているのです。
この投稿は、2016年11月12日14時33分にluoli519によって最終的に編集されました。混合冷媒圧縮システムにおいて気液効率的な分離装置を設置する主な目的は、以下の通りです：1. 各圧縮ユニットの入口で、液体状の冷媒を流入する空気流から分離し、液相が圧縮機内に入ることを防ぐこと。これにより、圧縮が困難になったり、電力消費が増加したり、温度が過度に上昇したりするのを避け、さらには「液撃」によって圧縮機の核心部が破壊されるのを防ぐのです；2、各圧縮ユニットの出口において、液状の冷媒をタイムリーに気流から分離し、冷媒は気相のみを冷却する。これにより冷媒が液体冷却に消費されるのを防ぎ、省エネ効果が顕著である；3、圧縮機段間セパレータは、入口セパレータおよび出口セパレータの機能を兼ね備えている；4、さらに、このセパレーターはサージ防止、騒音低減、および緩衝機能も備えている。
この投稿は、2023年10月3日10時15分にluoli519によって最終的に編集されました。LNGプラントの混合冷媒圧縮ユニットにおいて、精密に設計された羽根板式セパレーターは、MRC圧縮機システムの設計上の冗長性を削減し、投資コストを節約するとともに、冷媒の冷却能力の消費や圧縮にかかる電力消費も低減するなど、大きな効果をもたらします；一方、旧式装置の技術アップグレードにより、元の圧縮機器の生産能力を大幅に向上させることができる。したがって、新規プロジェクトの事業主であれ既存設備の事業主であれ、またはLNGプロジェクトのEPC業者であれ、この種の羽根板分離器の設置に非常に注目している。
従来のLNGプラントにおける冷媒圧縮ユニットの緩衝分離タンクは、動力学的な分離技術を持たない空のタンクが設置されており、主に入口での緩衝機能を果たしている。しかし、重力による液滴や泡の分離効果は悪く、特にガス流量が多い状況では分離効果がさらに低下し、その結果、圧縮機に流入する気流に多量の液滴や泡が混入してしまう。設計業者は圧縮機の選定にあたり、安全性と信頼性を重視して大幅に大きなサイズを採用せざるを得ず、その結果圧縮機への投資額が非常に多くなる。吸気に含まれる液体量が多いため、圧縮機の消費電力が増え、運転トラブルが頻発し、プロジェクトコストが高騰している。
従来の圧縮機入口用バッファタンクは、設計者や発注者にその重要な役割が十分に認識されておらず、多くの場合、圧縮機メーカーが付属品として設置するだけで、気液分離機能はほとんどなく、時には緩衝機能さえも効果的に果たせないことがある。
この投稿は、2023年10月3日10時17分にluoli519によって最終的に編集されました。LNGプラントの混合冷媒圧縮システムMRCにおいて設計が必要なブレードセパレータは、配置場所によってその構造形態も異なります。一般的に、第1段階のMRC入口用気液高効率分離器は、横型構造として設計され、羽根状の分離用内部部品が内蔵される。これは、第1段階のMRC入口用気液高効率分離器に大量の液体冷却剤を収容する必要があるためであり、横型構造を採用する方がより合理的だからである；一方、段間の気液高効率分離器および排出部の高効率分離器は、一般的に縦型構造として設計され、羽根状の分離用内部部品が内蔵されており、スペースや配管コストの面で有利であることが主な考慮点となっている。
この投稿は、2016年11月12日19時37分にluoli519によって最終的に編集されました。ここでは、ある海外の有名なプロジェクトで、1日に300万立方メートルのLNGを処理するための混合冷媒圧縮システムのMRC第1段階の圧縮ユニットの入口部分にある高性能な気液分離器を例に挙げ、その動作条件を以下のように示します：1. 対象物質：N2、CH4、C2H4、C3H8、C5H12；2. 圧力：391kPaA；3. 温度：18℃； 4、気相流量：81430Am^3/h、MW=33.71、粘度0.011cp、密度5.6kg/m^3；5、液相流量：50Am^3/h、粘度0.2cp、密度623.8kg/m^3。
この投稿は最終的にluoli519によって2023-10-3 10:17に編集されました。この世界的に有名なLNGプロセスパッケージが、MRC第一段圧縮ユニットの入口部に設置される気液分離装置に求める技術要件は以下の通りです：1、分離効率：4Nレベル、2マイクロメートル； 2、操作弾力性：50%～110%； 3、セパレーターのタイプ：水平型； 4、分離内部部品のタイプ：G50型羽根状分離内部部品セット+PAD； 5、材質：SS304L。
この投稿は最後にluoli519によって2016-11-12 19:22に編集されました。こちらにもそのプロセスパッケージ内の構造図を記載します：