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FLNG – UOPの役割
FLNG
UOP ガスプロセッシング液化 & 出荷
用益 / 制御 / 防火 / 安全 (ハネウェル – HPS)
統合的なFLNGの前処理 1つの解決策はありません
船体の揺れを適切に設計に反映
ガス田の原料性状変化に対応する複合設備での装置構成
船体に積み込むモジュール工法
係留システム & 原料分離
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要旨
• UOP紹介
• 技術‒ 水銀除去、酸性ガス除去(CO2, H2S),
‒ 脱水、露点調整、C5+ 炭化水素除去
• UOPのFLNG前処理に対する統合的解決策‒ FLNG 前処理設備構成に 1つの解決策はありません
揺れ、傾き、海洋コンポーネントの導入
アミン溶剤ベース、ハイブリッド、溶剤を使用しない解決方法 (FLNG)
UOP 5989-3
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UOP :会社概要ガスプロセッシング、石油精製、石油化学業界に奉仕
プロフィール : 技術が重要な位置
ビジネスユニット: ガスプロセス・水素 (GP&H) プロセス技術・機器 (PT&E) 触媒, 吸着剤・スペシャリティ (CA&S) 再生可能エネルギー・化学 (RE&C)
提供: プロセス技術, 触媒 ・サービスを石油精製、石油化学、
ガスプロセッシング業界 モレキュラーシ-ブ、吸着剤を加工、製造業界
UOP 施設 :世界規模で展開 売上: 地域別
売上:分類
North
America
32%
Asia Pacific
19%
China
12%
Middle East
9%
South
America
9%
E&A 9%
CIS 5%India
5%
UOP Offices
UOP Manufacturing Sites
20 オフィス 17 国 12 製造拠点 5 エンジニアリングセンター
本社デスプレイン、イリノイ州 (シカゴ郊外)3,500+ 従業員
世界の顧客
Equipment
45%
Licensing
7%
Services
13%
Products
35%Equipment
Products
Services
Licensing
機器
製品
サービス
ライセンス
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UOP 天然ガス処理の解決策
UOP はガスの最大限収益化を助ける解決策を保有
硫黄酸性ガス
水銀除去
脱水
UOP Modular
EquipmentUOP Modular
Equipment
UOP Modular
Equipment
天然ガス採取
硫黄回収UOP 提供
ドライスウィートガス
LNG
租天然ガス液
エタン
プロパン
混ブタン
天然ガソリン
UOP 石油化学技術でNGLを変換・アップグレード
MOLSIV™ Separex™
Membrane
Systems
Amine Guard™
FS Process
Selexol™
Process
Twister™
Supersonic
Separator
液回収
分留
液化酸性ガス除去(CO2, H2S)
Adsorbents
Ortloff
Processes
SeparSIV
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FLNG 前処理の要求
UOP 5989-6
係留システム & 原料分離 FLNG
UOPガスプロセッシング
液化 & 出荷
代表的ガス組成液化のためのガス品質
南米 東南アジア オーストラリア 中東
硫化水素, ppmv 5 - 1000 5 - 200 2 - 50 1000 - 2900 <2 - 4
全硫黄, ppmv 5 - 1000 5 - 250 2 - 600 - 400 RSH1 - 40 COS < 10 - 50
炭酸ガス, % 2 - 55 9 - 50 2 - 30 2 - 7 < 50 ppmv
水銀, μg/Nm3 0 - 100 200 - 2000 50 - 200 0 - 50 < 0.01
水, ppmv 飽和 飽和 飽和 飽和 < 0.1
用益 / 制御 / 防火 / 安全 (ハネウェル – HPS)
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要旨
• UOP紹介
• 技術‒ 水銀除去、酸性ガス除去(CO2, H2S),
‒ 脱水、露点調整、C5+ 炭化水素除去
• UOPのFLNG前処理に対する統合的解決策‒ FLNG 前処理設備構成に 1つの解決策はありません
揺れ、傾き、海洋コンポーネントの導入
アミン溶剤ベース、ハイブリッド、溶剤を使用しない解決方法 (FLNG)
UOP 5989-7
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技術 装置数
吸着剤 2,500+
PSA 装置 1000+
Benfield プロセス 650+
メンブレン システム 250+
Amine Guard プロセス 230+
Selexol プロセス 110+
http://www.uop.com/processing-solutions/gas-processing/
酸性ガス (CO2, H2S) 除去溶剤、メンブレン、吸着剤使用
UOP 5996U_GP-8
生成ガス中酸性ガス分圧
原料ガス中の酸性ガス分圧
9 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved酸性ガス大半分離の解決策 -UOP SeparexTM
メンブレン システム
UOP SeparexTM
メンブレン システム
多くの場合、バルク分離に最適• 天然ガスから炭酸ガス、硫化水素、水、ヘリウムを除去
• 渦巻き型メンブレン エレメントを包括 (UOP独自の技術で開発・製造)
• 広範囲な原料条件に対応
多くの場合、遠隔地に最適• 容易、迅速な設置
• 直観的操作で迅速なスタートアップ
• 容易な運転・信頼度の強化
Location MMSCFD CO2 Removal
タイ 32 50% - 20%
マレーシア 680 44% - 8%
タイ 580 40% - 23%
FPSO タイ 11 28% - 3%
タイ 480 35% - 23%
FPSO ブラジル 176 25% - 5%
FPSO ブラジル 176 35% - 5%
FPSO ブラジル (12) 200-240 10/40% - 3%
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1950年代UOP合成モレキュラーシーブ発見
1990年代LaRocheを買収して活性アルミナを追加
促進アルミナを追加
MolSiv 吸着剤
HgSiv 吸着剤
GB 製品ライン
UOP吸着剤の歴史
吸着剤分野で60年以上の経験石油精製、石油化学、ガスプロセッシング業界に提供
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原料
精製生成物
脱水
硫黄・ CO2
水銀
脱水
精製ガス< 0.1 ppmv 水分
脱硫
精製ガス < 1 ppmv H2S / RSH
CO2除去
精製ガス< 10-50 ppmv
原料ガス中 < 2% CO2仮定
水銀除去
精製ガス< 0.01 µg/Nm3
構造
– 高細孔表面積
– 低圧損
調節可能選択性
頑丈・長寿命
– 経年変化に強い
– 機械的強度の強化
– 熱耐性強化
– 不純物持込に対する耐性
信頼性・稼働率の強化
製品の特徴
脱水、炭酸ガス除去 -再生可能吸着剤使用
UOP Molsiv 吸着剤 > 1,400 装置に使用: 脱水・酸性ガス除去
CO2 除去 :LNG 前処理設備で豊富な経験
30 + 例 :LNG ピークシェーバー設備
パイプラインガス品質 (CO2: 2-3%) から LNG 品質ガス(CO2: 50 ppmv)
UOP Molsiv 吸着剤オフショアー装置に使用 (ブラジル、タ イ、インドネシア、ナイジェリア、アンゴラ、オーストラリア …)
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何故水銀除去が必要か?
1. 健康、安全、環境
2. 機器の保護
3. 触媒の保護
4. 生成物の品質
UOP Guard Bed 吸着剤
• 非再生システム
• 0.01μg/Nm3 Hgまで除去
• H2S, RSH, COSの同時除去可能
• 70 以上の装置で使用
UOP HgSiv 吸着剤
• 再生システム
• 0.01μg/Nm3 Hgまで除去
• Molsiv吸着剤と組合せ-H2O, H2S, RSH, CO2除去
• 50以上の装置で使用
N. Africa
1-130μg/Nm3
Gulf
Asia-Pacific
200-2,000μg/Nm3
Off-Shore
Australia
50-200μg/Nm3
Europe
1-500μg/Nm3
The Americas
1-100μg/Nm3
脱水
硫黄・ CO2
水銀
Dehydration
水銀
水銀除去:吸着剤使用
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生成ガス昇圧セクション
第1ステージメンブレン
残渣ガス
非再生 H2S ガードベッド GB-220
ガードベッド
粉体フィルター原料ガス
浸透ガス
炭酸ガス、硫化水素 (水銀)、 一体除去
Separex-メンブレン
–CO2 除去, 12 →2 mole %で設計
–同時にH2S 除去 100 → 13 ppmv
GB-220-吸着剤
–残渣ガスの一部とGB-220生成物の混合で製品スペック10 ppmvを満足
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SeparSIV プロセスでは、再生ガス冷却後に炭化水素と水は気液分離塔で除去
原料精製ガス液化セクション
炭化水素
新規商業プロセスの解決策: UOP’s SeparSIV
ガス膨張による深冷通常液化のためにガスの再圧縮が必要
現在の商業プロセス: 深冷分離
水
原料生成物液化セクション
水 + 炭化水素
UOP MOLSIV™
TSA
深冷分離エクスパンダーまたはJT蒸留塔コンプレッサー
SeparSIV™ TSA
炭化水素除去:吸着剤使用
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要旨
• UOP紹介
• 技術‒ 水銀除去、酸性ガス除去(CO2, H2S),
‒ 脱水、露点調整、C5+ 炭化水素除去
• UOPのFLNG前処理に対する統合的解決策‒ FLNG 前処理設備構成に 1つの解決策はありません
揺れ、傾き、海洋コンポーネントの導入
アミン溶剤ベース、ハイブリッド、溶剤を使用しない解決方法 (FLNG)
UOP 5989-15
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UOPのFLNG前処理に関する統合的解決法
係留システム & 原料分離 FLNG Pretreatment
UOPガス処理プロセス液化 & 出荷
UOP GB™ 吸着剤水銀除去装置
原料ガス
精製ガスLNG
水銀 CO2 + H2S 水, C5+
酸性ガス除去
UOP Separex メンブレン
UOP Amine Guard FSプロセス およびまたは
FLNG前処理スキームでアミンベース又は溶液フリー双方を提供
用益 / 制御 / 防火 / 安全 (ハネウェル – HPS)
UOP SeparSIVTM 吸着剤脱水装置
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水酸性ガスCO2 + H2S
UOP GB™ 吸着剤水銀除去装置
UOP Amine Guard FS™プロセス装置
XXXX
処理ガスLNG
原料ガス
従来型前処理スキーム
UOP MOLSIVTM 吸着剤t脱水装置
オフショアー環境での大型溶液システム
– 溶液・水の継続的補填に関して、ロジスティックと安全性の課題に挑戦
適応性の欠如
– ガス田の品質・量的変化
– 原料ガス中の経済的CO2 含有量の制限
船体の揺れに対する影響を考慮
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揺れの影響
傾斜角α
液レベル
液フロー:高液フロー:低
吸収塔 (溶液)
傾斜角α
固体レベル
均一ガスフロー
• アミン装置では液レベルは常に水平、フローパスとは垂直では無い。結果的に不均等分布になりCO2が破過してしまう。
• Molsiv吸着剤装置では固体の吸着剤は常にフローパスに対して垂直なため均一のガスフローになる。
吸収塔 (吸着剤)
オフショアーでの溶液法はCO2濃度が制御不能になる危険性
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揺れの影響
吸収塔
(アミン装置)
揺れ
フロー 不均等分布
質量、エネルギー移動の減少
塔効率低下
長い揺れ期間又は高 H/D 比率
→ 揺れの影響大
UOP 5996U_GP-19UOP はオフショアーアミン装置のデザインに揺れを考慮
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UOPオフショアーアミン装置 設計手法
• 原料条件、溶液循環量を陸上ベースのアミン装置で設計• 揺れ振幅
• 周期• 不変傾斜角
• 最悪の不均等分布ケースでデザインを設定
プロジェクト特有揺れ/傾斜データ
陸上ベースアミン装置設計
CFDシュミレーション
不均等分布パラメーター
厳密な熱・物質収支アミン装置設計<50 ppm CO2
揺れに関するパイロットプラント
データ
UOPは海洋コンポーネントを考慮したアミン装置のデザイン手法保有
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水
浸透ガス
酸性ガスCO2 + H2S
UOP GB™ 吸着剤水銀除去装置
UOP Amine Guard FS™プロセス装置
原料ガス
XXXX
酸性ガスCO2 + H2S
精製ガスLNG
精製ガスLNG
原料ガス
ハイブリッドスキーム
従来型スキーム
水
XXXX
UOP Separexメンブレンシステム
ハイブリッド型前処理スキーム
アミン装置縮小
ガス田寿命中の原料の品質・量的変化に対して高い柔軟性
高濃度CO2 含有ガスを処理可能
UOP MOLSIVTM 吸着剤脱水装置
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浸透ガス (メンブレン) 又は 再生ガス (MOLSIV)
船の用益必要量を満たすよう調整
溶液フリー前処理スキーム
UOP SeparSIVTM 吸着剤酸性ガス除去
脱水装置
UOP GB™ 吸着剤水銀除去装置
UOP Amine Guard FS™プロセス装置
UOP Separexメンブレンシステム
再生ガス水, CO2 & H2S, C5+メンブレン + 吸着剤
吸着剤のみ
水, C5+浸透ガス水, CO2 & H2S
原料ガス
原料ガス
精製ガスLNG
精製ガスLNG
23 © 2015 Honeywell International All Rights ReservedFLNGガス処理に1つの解決策はありません
脱水モジュール
アミンモジュール
メンブレン & MRU モジュール
溶液ベース 溶液フリー
FLNG
UOP ガスプロセッシング
UOP提供の FLNG前処理
UOP 5989-23
用益 / 制御 / 防火 / 安全 (ハネウェル – HPS)
脱水モジュール