低温セパレーター圧力容器 ASME規格 炭素鋼/ステンレス鋼クラッド材

低温分離器（LTS）は、主に石油・ガス産業で使用される一種の装置で、ガス流を低温に冷却することにより、炭化水素やその他の成分をガス流から分離するために使用されます。このプロセスは、天然ガス処理において、液体炭化水素（コンデンセートなど）と水をガス流から分離するために一般的に使用されます。以下に、その機能、設計、および用途の詳細な概要を示します。

低温分離器の機能

1. 冷却と分離:

ガス流を低温（通常は氷点下）に冷却して、より重い炭化水素と水蒸気を液体に凝縮させます。

凝縮した液体は、その後ガス流から分離されます。

2. 圧力低下:

場合によっては、分離器はガス流の圧力を低下させ、凝縮をさらに助けます（ジュール・トムソン効果）。

低温分離器の主要コンポーネント

1. 入口セクション:

ガス流が分離器に入る場所。

2. 冷却セクション:

ガスは、外部冷凍または膨張（例：チョークバルブまたはターボエキスパンダー経由）を使用して冷却されます。

3. 分離セクション:

ガス、液体炭化水素、および水が密度差に基づいて分離される容器。

4. ガス出口:

分離された乾燥ガスが分離器から排出されます。

5. 液体出口:

コンデンセート（液体炭化水素）と水用の別々の出口。

6. 制御システム:

分離効率を最適化するための温度、圧力、およびレベル制御。

動作原理

ガス流は分離器に入り、外部冷凍または膨張によって冷却されます。

温度が下がると、より重い炭化水素と水蒸気が液体に凝縮します。

液体は分離器の底部に集まり、ガスは上部に上昇します。

液体は分離器から排出され、乾燥ガスはさらなる処理または輸送のために送られます。

低温分離器の利点

1. 天然ガス処理:

天然ガスから液体炭化水素（コンデンセート）と水を除去するため。

2. 石油およびガス生産:

油井または集積ステーションでガスから液体を分離するため。

3. ガス脱水:

ガス流から水蒸気を取り除くため。

4. 炭化水素回収:

ガス流から貴重な液体炭化水素を回収するため。

低温分離器の利点

1. 効率的な分離：ガス流からの液体の分離における高効率。

2. ガス品質の向上：低水および炭化水素含有量の乾燥ガスを生成します。

3. 貴重な製品の回収：販売またはさらなる処理が可能な液体炭化水素を回収します。

4. 多様性：幅広いガス組成と流量に対応できます。

設計上の考慮事項

1. 温度と圧力：最適な分離を達成するために、動作温度と圧力を慎重に制御する必要があります。

2. 材料選択：低温および腐食性成分（例：H₂SまたはCO₂）に耐える材料を選択する必要があります。

3. 断熱：低温を維持するために、分離器には断熱が必要な場合があります。

4. 安全機能：圧力逃がし弁、温度センサー、および緊急停止システム。

他の分離器との比較課題と解決策

1. 従来の分離器：より高い温度で動作し、ガス流から液体を除去する効果が低い。

2. 極低温分離器：はるかに低い温度で動作し、より複雑な分離（例：窒素またはヘリウム回収）に使用されます。

課題と解決策

1. ハイドレートの形成：低温はハイドレートの形成を引き起こし、パイプラインをブロックする可能性があります。解決策には、ハイドレートインヒビター（例：メタノールまたはグリコール）の添加が含まれます。

2. 腐食：低温と水の存在は腐食につながる可能性があります。耐腐食性材料とコーティングの使用が不可欠です。

3. エネルギー消費：ガス流の冷却にはエネルギーが必要です。効率的な設計と廃熱の利用により、エネルギーコストを削減できます。