오일 및 가스: 적용 사례 중점
Pall 코어레서 개조는 연간 30만 달러 이상의 아민 절감 효과가 있습니다.
배경:
중동의 한 가스 처리 플랜트는 2개의 병렬 트레인을 운영하고 각 트레인에는 산성 가스 제거 장치(AGRU)가 있으며 72barg에서 약 400MMSCFD를 처리합니다. 산성 가스 제거 장치에서 흡수기는 44인치 직경의 수직형 카트리지 코어레서로 99% 보호되며 각 하우징에는 48개의 일반 섬유 유리 코어레서 카트리지가 있습니다. 오리지널 공정 사양에 따르면 0.3 미크론 이상에서 99.98%의 액체 및 고형물 제거 효율이 필요했습니다.
AGRU에서 발포 사고 및 기타 작동 문제를 방지하기 위해서는 공급 가스에서 액체와 고형물을 효율적으로 제거하는 것이 중요합니다. 수직형 액체/가스 카트리지 코어레서는 공통적으로 수평 필터 분리기, 메쉬 패드, 사이클론 또는 베인 팩에 비해 액체 제거 성능이 더 우수한 것으로 간주됩니다. 하지만 카트리지 코어레서의 수직 구조는 액체 캐리오버를 피하기에 충분하지 않으며 기존의 카트리지 코어레서도 예외는 아닙니다. 사실 코어레싱한 액체를 더 빨리 배수할 수 있도록 강화하는 화학적 표면 처리라는 이름에서 알 수 있는 코어레서 카트리지의 특징은 코어레서 배출구에서 액체 함량 최소화를 달성하는 데 있어 매우 중요합니다.
아민 컨택터에서의 발포 사고를 유발하는 것은 무엇일까요?
플랜트의 두 트레인 모두에서 발포 사건이 발생했으며 이로 인해 발포 방지제를 지속적으로 주입해야 했습니다. 문제 해결 캠페인의 일환으로 고성능 사양을 갖췄음에도 공급 가스 분리기로부터의 액체 캐리오버가 의심되었습니다. 이는 기존의 카트리지에 표면 처리가 되어있지 않았기 때문에 가능성이 굉장히 높았습니다. Pall Corporation에서 메인 라인과 공급 가스 분리기의 투입구 및 배출구에서 슬립스트림에 코어레서 테스트 장치를 연결하여 액체 캐리오버 조사를 지원했습니다. 표1에서 결과를 확인할 수 있습니다. 테스트 결과 두 트레인 모두에서 액체 제거 성능이 50% 밖에 되지 않는다는 것이 밝혀졌습니다. 그 결과 배출구 액체 함량은 평균 58ppmw 및 95ppmw였습니다.
카트리지의 기능으로는 분리 성능을 개선할 수 없다는 것을 확실히 알 수 있었습니다.
Pall의 솔루션
Pall Corporation에서 개발하고 제조하는 새로운 고효율 액체/가스 코어레서 카트리지는 동일한 크기와 적응형 스타일을 가지고 있어 기존의 일반 카트리지 대신 장착할 수 있었습니다. 액체의 코어레싱과 배수를 향상시키기 위해 개조 코어레서에는 SepraSolTM Plus 코어레서에 사용된 것과 동일하게 전체 엘리먼트에 소유성 및 소수성 불소 중합체 기반 표면 처리 기능을 사용했습니다.
2번 트레인에 한 세트를 설치하여 본격적인 시험을 시작했습니다. 동일한 코어레서 테스트 장치를 사용하여 성능 테스트를 수행했습니다. 표2에서 결과를 확인할 수 있습니다. 개조된 코어레서는 훨씬 더 낮은 배출구 액체 함량인 2.9ppmw를 달성했습니다.
장점
흡수기로 유입되는 액체가 대폭 감소했기 때문에 플랜트에서는 발포 방지제 소비량을 지속적으로 낮춰 하루에 3회 주입. 총 0.38배럴까지 점차적으로 줄일 수 있었습니다. 이는 발포 방지제 소비가 75% 감소했음을 나타내며 리터당 비용이 5달러라고 가정할 때 트레인 한 대당 연간 30만 달러 이상이 절감된다고 예상할 수 있습니다. 용매 필터와 탄소 베드의 교체 감소에 따른 안정적인 생산과 관련된 추가 절약을 수치로 나타내는 작업이 진행 중입니다.
이 개조 솔루션은 전반적으로 자본 지출이 필요하지 않으며 유지 관리 예산에서 자금 지원을 받아 코어레서 카트리지와 새로운 고정 플레이트만 구입하면 되므로 매우 비용 효율적이라고 할 수 있습니다. 한 대의 트레인에 공장에서 지출한 총 비용은 3만5천 달러였습니다. 발포 방지제 소비에 대한 절감액만 보더라도 카트리지를 연간 1회 교환한다고 가정하면 투자 회수 기간은 2개월입니다.
플랜트는 결과에 매우 만족했으며 다른 트레인에도 공급 가스 분리기 업그레이드를 똑같이 적용했습니다.
결론
고효율 액체/가스 코어레서는 액체 배수 기능을 강화하는 전체 엘리먼트 불소중합체 기반 표면 처리가 가능합니다. 그로 인해 배출 가스에는 최소의 액체만 남게 됩니다. 이러한 표면 처리는 일반 비표면 처리 카트리지 코어레서에 비해 현장에서 상당한 차이를 만들어 내는 것으로 입증되었습니다.