เครื่องแยกอุณหภูมิต่ํา สแตนเลส / สแตนเลสคาร์บอน ถังความดัน มาตรฐาน ASME

ตัวแยกอุณหภูมิต่ำ (ภาชนะรับความดัน) มาตรฐาน ASME เหล็กกล้าคาร์บอน/วัสดุหุ้มสแตนเลส

ตัวแยกอุณหภูมิต่ำ (LTS) เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ใช้เป็นหลักในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซเพื่อแยกไฮโดรคาร์บอนและส่วนประกอบอื่นๆ ออกจากกระแสแก๊สโดยการทำความเย็นกระแสแก๊สให้มีอุณหภูมิต่ำ กระบวนการนี้มักใช้ในการแปรรูปก๊าซธรรมชาติเพื่อแยกไฮโดรคาร์บอนเหลว (เช่น คอนเดนเสท) และน้ำออกจากกระแสแก๊ส นี่คือภาพรวมโดยละเอียดเกี่ยวกับหน้าที่ การออกแบบ และการใช้งาน:

• หน้าที่ของตัวแยกอุณหภูมิต่ำ  

1. การทำความเย็นและการแยก:

    กระแสแก๊สจะถูกทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิต่ำ (โดยทั่วไปต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง) เพื่อควบแน่นไฮโดรคาร์บอนที่หนักกว่าและไอน้ำให้เป็นของเหลว

    จากนั้นของเหลวที่ควบแน่นจะถูกแยกออกจากกระแสแก๊ส

2. การลดความดัน:

    ในบางกรณี ตัวแยกยังช่วยลดความดันของกระแสแก๊ส ซึ่งช่วยในการควบแน่น (ผลกระทบของ Joule-Thomson)

• ส่วนประกอบสำคัญของตัวแยกอุณหภูมิต่ำ 

1. ส่วนทางเข้า:

    ที่ซึ่งกระแสแก๊สเข้าสู่ตัวแยก

2. ส่วนทำความเย็น:

    แก๊สจะถูกทำให้เย็นลงโดยใช้การทำความเย็นภายนอกหรือโดยการขยายตัว (เช่น ผ่านวาล์วควบคุมหรือเทอร์โบ-เอ็กซ์แพนเดอร์)

3. ส่วนแยก:

    ภาชนะที่แก๊ส ไฮโดรคาร์บอนเหลว และน้ำถูกแยกออกจากกันโดยพิจารณาจากความแตกต่างของความหนาแน่น

4. ทางออกของแก๊ส:

    แก๊สแห้งที่แยกออกมาจะออกจากตัวแยก

5.  ทางออกของของเหลว:

     ทางออกแยกสำหรับคอนเดนเสท (ไฮโดรคาร์บอนเหลว) และน้ำ

6.  ระบบควบคุม:

     การควบคุมอุณหภูมิ ความดัน และระดับเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแยก

• หลักการทำงาน

     กระแสแก๊สเข้าสู่ตัวแยกและถูกทำให้เย็นลง ไม่ว่าจะโดยการทำความเย็นภายนอกหรือโดยการขยายตัว

     เมื่ออุณหภูมิลดลง ไฮโดรคาร์บอนและไอน้ำที่หนักกว่าจะควบแน่นเป็นของเหลว

     ของเหลวจะสะสมที่ด้านล่างของตัวแยก ในขณะที่แก๊สจะลอยขึ้นไปด้านบน

     ของเหลวจะถูกระบายออกจากตัวแยก และแก๊สแห้งจะถูกส่งไปประมวลผลหรือขนส่งเพิ่มเติม

• การใช้งานตัวแยกอุณหภูมิต่ำ

1.   การแปรรูปก๊าซธรรมชาติ:

      เพื่อกำจัดไฮโดรคาร์บอนเหลว (คอนเดนเสท) และน้ำออกจากก๊าซธรรมชาติ

2.   การผลิตน้ำมันและก๊าซ:

      เพื่อแยกของเหลวออกจากแก๊สที่หัวบ่อหรือสถานีรวบรวม

3.   การขจัดน้ำออกจากแก๊ส:

      เพื่อกำจัดไอน้ำออกจากกระแสแก๊ส

4.   การกู้คืนไฮโดรคาร์บอน:

      เพื่อกู้คืนไฮโดรคาร์บอนเหลวที่มีค่าจากกระแสแก๊ส

• การใช้งานตัวแยกอุณหภูมิต่ำ

1.   การแยกที่มีประสิทธิภาพ: ประสิทธิภาพสูงในการแยกของเหลวออกจากกระแสแก๊ส

2.   คุณภาพแก๊สที่ดีขึ้น: ผลิตแก๊สแห้งที่มีปริมาณน้ำและไฮโดรคาร์บอนต่ำ

3.   การกู้คืนผลิตภัณฑ์ที่มีค่า: กู้คืนไฮโดรคาร์บอนเหลวที่สามารถขายหรือนำไปประมวลผลเพิ่มเติมได้

4.   ความสามารถรอบด้าน: สามารถจัดการกับองค์ประกอบของแก๊สและอัตราการไหลได้หลากหลาย

• ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ

1.    อุณหภูมิและความดัน: อุณหภูมิและความดันในการทำงานต้องได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้การแยกที่ดีที่สุด

2.    การเลือกใช้วัสดุ: ต้องเลือกใช้วัสดุเพื่อให้ทนต่ออุณหภูมิต่ำและส่วนประกอบที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (เช่น H₂S หรือ CO₂)

3.    ฉนวน: ตัวแยกอาจต้องใช้ฉนวนเพื่อรักษาอุณหภูมิต่ำ

4.    คุณสมบัติด้านความปลอดภัย: วาล์วระบายแรงดัน เซ็นเซอร์อุณหภูมิ และระบบปิดฉุกเฉิน

• การเปรียบเทียบกับตัวแยกอื่นๆ ความท้าทายและแนวทางแก้ไข

1.    ตัวแยกแบบเดิม: ทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่าและมีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการกำจัดของเหลวออกจากกระแสแก๊ส

2.    ตัวแยกไครโอเจนิค: ทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่ามากและใช้สำหรับการแยกที่ซับซ้อนกว่า (เช่น การกู้คืนไนโตรเจนหรือฮีเลียม)

• ความท้าทายและแนวทางแก้ไข

1.    การก่อตัวของไฮเดรต: อุณหภูมิต่ำอาจทำให้เกิดไฮเดรต ซึ่งอาจปิดกั้นท่อได้ แนวทางแก้ไข ได้แก่ การเติมสารยับยั้งไฮเดรต (เช่น เมทานอลหรือไกลคอล)

2.    การกัดกร่อน: อุณหภูมิต่ำและการมีอยู่ของน้ำอาจนำไปสู่การกัดกร่อน การใช้วัสดุและสารเคลือบที่ทนต่อการกัดกร่อนเป็นสิ่งจำเป็น

3.     การใช้พลังงาน: การทำความเย็นกระแสแก๊สต้องใช้พลังงาน การออกแบบที่มีประสิทธิภาพและการใช้ความร้อนเหลือทิ้งสามารถลดต้นทุนด้านพลังงานได้