LNG (液化天然ガス) は世界市場で重要なエネルギー源として台頭しており、従来の化石燃料に代わるよりクリーンで効率的な代替手段を提供します。 LNG 装置のサプライヤーとして、当社は、LNG をさらに処理する準備において前処理装置が極めて重要な役割を果たすことを理解しています。このブログでは、LNG 前処理装置がこの重要なタスクをどのように実行するかの複雑さを掘り下げていきます。
LNG前処理の基本を理解する
前処理プロセスを検討する前に、なぜそれが必要なのかを理解することが重要です。天然ガスは、生の状態では、水、二酸化炭素、硫化水素、重炭化水素などのさまざまな不純物を含んでいます。これらの不純物は、液化プロセスおよびその後の LNG の使用中に重大な問題を引き起こす可能性があります。たとえば、水は凍結してパイプラインを詰まらせる可能性があり、二酸化炭素や硫化水素は腐食や環境問題を引き起こす可能性があります。
LNG 前処理の主な目的は、液化と輸送に必要な厳しい品質基準を満たすためにこれらの不純物を除去することです。これは、専用の前処理装置によって実行される一連のプロセスを通じて実現されます。
水分の除去
LNG 前処理の最初のステップの 1 つは、天然ガスの流れから水を除去することです。水は液化に使用される極低温装置内で氷の形成を引き起こし、詰まりや装置の故障につながる可能性があります。水を除去するには、モレキュラーシーブ脱水装置を使用することがよくあります。
モレキュラーシーブは、非常に均一な細孔構造を持つ多孔質材料です。これらの細孔は、水分子を選択的に吸着するのに十分なほど小さいため、より大きな気体分子は通過できます。天然ガスはモレキュラーシーブの床を通過し、そこで水がモレキュラーシーブの表面に吸着されます。ふるいが水で飽和したら、加熱して吸着水を放出することで再生します。このプロセスにより、天然ガスから継続的かつ効率的に水分が除去されます。
酸性ガスの除去
二酸化炭素 (CO₂) や硫化水素 (H₂S) などの酸性ガスも、LNG の前処理における大きな懸念事項です。これらのガスは液化装置の腐食を引き起こし、LNG 燃焼時の温室効果ガスの排出量を増加させる可能性があります。酸性ガスを除去するには、通常、アミンベースの吸収プロセスを使用します。
モノエタノールアミン (MEA) やジエタノールアミン (DEA) などのアミン溶液は、酸性ガスに対して高い親和性を持っています。天然ガスは吸収塔を通過し、そこでアミン溶液と接触します。酸性ガスはアミンと反応して可溶性化合物を形成し、その後ガス流から分離されます。次に、豊富なアミン溶液は再生塔に送られ、そこで加熱されて酸性ガスが放出されます。再生されたアミン溶液は吸収プロセスで再利用できます。
重炭化水素の除去
プロパン、ブタン、ペンタンなどの重質炭化水素も、LNG プロセスで問題を引き起こす可能性があります。これらの炭化水素は低温で凝縮し、熱交換器やその他の機器に汚れを引き起こす可能性があります。重炭化水素を除去するには、極低温蒸留や吸着などのプロセスを使用します。
極低温蒸留では、天然ガスが低温に冷却され、重質炭化水素が凝縮します。次いで、凝縮した重炭化水素は、蒸留によってガス流から分離される。一方、吸着プロセスでは、活性炭やシリカゲルなどの吸着剤を使用して、ガス流から重質炭化水素を選択的に吸着します。
水銀の除去
水銀は非常に有毒な元素であり、LNG 液化プラントで使用されるアルミニウム熱交換器に重大な損傷を引き起こす可能性があります。天然ガスから水銀を除去するには、水銀除去装置を使用します。これらのユニットには通常、硫黄を含浸させた活性炭または他の水銀に特化した吸着剤の床が含まれています。
天然ガスは水銀除去床を通過し、そこで水銀が吸着剤の表面に吸着されます。吸着された水銀は、吸着剤が交換されるまで床内に保持されます。水銀除去プロセスの有効性を確保するには、ガス流中の水銀含有量を定期的に監視することが不可欠です。
さらなる加工における前処理の役割
天然ガスは前処理を受けると、液化などのさらなる処理の準備が整います。前処理された天然ガスは不純物含有量がはるかに低いため、機器損傷のリスクが軽減され、液化プロセスの効率が向上します。
で液化天然ガスプラント、前処理された天然ガスは極低温 (-162°C) まで冷却され、液体状態に変換されます。水、酸性ガス、重炭化水素、水銀などの不純物が存在しないため、液化プロセスをスムーズかつ安全に実行できます。
前処理された天然ガスから生成された高品質の LNG は、専用の貯蔵タンクに保管され、世界中のさまざまな目的地に輸送されます。でLNG生産プラント、LNG はさらに処理したり、発電、輸送、その他の産業用途の燃料として使用したりできます。
品質管理と監視
前処理プロセス全体を通じて、品質管理とモニタリングが最も重要です。当社では、さまざまなセンサーや分析機器を使用して、天然ガスの流れの組成を継続的に監視しています。これらの機器は、水、酸性ガス、重炭化水素、水銀などの不純物の存在をリアルタイムで検出できます。
モニタリング結果に基づいて、天然ガスが必要な品質基準を確実に満たすように前処理装置を調整できます。たとえば、ガス流中の水分含有量が高すぎる場合、モレキュラーシーブ脱水ユニットを調整して吸着容量を高めることができます。
信頼性の高い前処理装置の重要性
LNG 装置のサプライヤーとして、当社は信頼性が高く効率的な前処理装置を提供することの重要性を認識しています。当社の装置は、過酷な条件下で動作し、LNG 業界の厳しい品質要件を満たすように設計されています。
当社では、前処理装置の耐久性と性能を確保するために、高品質の素材と高度な製造技術を使用しています。機器が最適なレベルで動作することを保証するために、定期的なメンテナンスとサービスも提供されます。
LNG機器のニーズについてはお問い合わせください
あなたがそれに関与している場合、LNG処理プラント高品質の LNG 前処理装置をお探しの業界のお客様、当社がお手伝いいたします。当社の専門家チームは、お客様の特定の要件に基づいてカスタマイズされたソリューションを提供できます。貴社のプロジェクトについてご相談になり、当社の装置がどのように LNG 前処理プロセスの効率と信頼性を向上させることができるかを検討するには、今すぐお問い合わせください。
参考文献
- スペイト、JG (2019)。天然ガスの輸送と処理のハンドブック: 原則と実践。湾岸プロフェッショナル出版。
- アラバマ州コール、RB ニールセン (1997)。ガスの浄化。ガルフ出版社。
- Mokhatab, S.、Mak, HY、Speight, JG (2014)。天然ガス工学のハンドブック。 CRCプレス。