91- 羽叶分离器用于大型LNG项目液化单元压缩机吸入段和排放段分离罐设计

       在大型LNG项目中，液化单元压缩机属于价值很高的核心运行设备，需要采用高效气液分离器用作压缩机入口段、级间和排放段气液分离罐，对核心设备压缩机进行工艺净化保护。这里以国内某大型工程公司EPC项目中涉及到的液化单元大型压缩机入口段、级间和排放段气液分离罐为例，采用羽叶分离器型式进行设计讨论。请大家结合自身LNG装置液化单元压缩机入口段、级间和排放段气液分离罐技术应用情况和运行经验进行讨论。

     该工程公司在国内外大型LNG项目中实力强，并与国外著名工程公司合作取得某西方大国油气公司的大型LNG项目EPC合同。该项目采用国外业主指定的某国外公司LNG工艺包。

      该工艺包中没有对液化单元压缩机入口段、级间和排放段气液分离罐涉及到的气液分离内件技术做出明确规定和要求。毕竟是EPC项目，工程公司也就按照传统简易的重力沉降式分离罐进行设计。

      按照重力沉降式气液分离器标准计算出来的分离罐尺寸很大，尺寸比压缩机组尺寸还大不少，产生了一系列制造、远途运输、现场布置烦恼。就像当初国内企业引进PDH项目工艺包中涉及到的原料气压缩机、燃料气压缩机和产品气压缩机入口段、级间和排放段气液分离罐情形相似。

      工程公司又重新调整方案，采用丝网式分离罐取代重力沉降式分离罐。但得到的丝网式分离罐尺寸仍然大，一样涉及到制造、运输、现场布置系列问题。按照丝网式分离罐标准设计出来的分离器，分离效率很不理想，工程师们也对自己按照丝网分离器计算设计结果数据缺乏足够信心。

      在项目总工牵头，各专业工程师与我方召开了近20人技术管理人员参加的讨论会，我方详细介绍了羽叶分离器技术在定量高效分离、高操作弹性、设备运行维护和占地等方面比较优势，并建议工程公司采用羽叶分离内件升级传统的丝网式内件。会议上，项目团队接受了我方建议，并由我方通过专有精准动力学分离技术设计系统平台完成羽叶分离器准确技术方案，再提交工程公司进一步确认。

     尽管我们有着多次成功设计制造交付处理能力达每小时几百万标方气体的高压气液分离器经验和能力，但对于LNG项目上处理如此工况下气体大流量的气液分离罐，当初也属首次。

     请看第一台气液分离罐的工况条件：

1、工况压力：3.0BarA；

2、工况温度：-15.0℃；

3、气相流量：389620kg/h；

4、气相密度：5.6kg/m^3;

5、气相粘度：0.008cp；

6、液相流量：32215kg/h；

7、液相密度：555kg/m^3；

8、液相表面张力：12.7mN/m;

9、液相粘度：0.17cp。

      又看第二台气液分离罐的工况条件：

1、工况压力：8.0BarA；

2、工况温度：17.1℃；

3、气相流量：558350kg/h；

4、气相密度：14.1kg/m^3;

5、气相粘度：0.01cp；

6、液相流量：44970kg/h；

7、液相密度：511kg/m^3；

8、液相表面张力：8.6mN/m;

9、液相粘度：0.13cp。

再看第三台气液分离罐的工况条件：

1、工况压力：3.1BarA；

2、工况温度：-43.0℃；

3、气相流量：714830kg/h；

4、气相密度：4.4kg/m^3;

5、气相粘度：0.01cp；

6、液相流量：16680kg/h；

7、液相密度：573kg/m^3；

8、液相表面张力：15.2mN/m;

9、液相粘度：0.19cp。

     经过我方在精准动力学气液分离技术计算设计系统平台完成的前述第一台气液分离罐性能数据如下：

1、气液分离器类型：G50型羽叶分离器；

2、分离器直径：95”*244”；

3、分离效率：4N级分离脱除4微米及以上尺寸液滴液沫；

4、运行压降：不超过4.5kPa.

     经过我方在精准动力学气液分离技术计算设计系统平台完成的前述第二台气液分离罐性能数据如下：

1、气液分离器类型：G50型羽叶分离器；

2、分离器直径：102”*248”；

3、分离效率：4N级分离脱除5微米及以上尺寸液滴液沫；

4、运行压降：不超过5kPa.

      经过我方在精准动力学气液分离技术计算设计系统平台完成的前述第三台气液分离罐性能数据如下：

1、气液分离器类型：G50型羽叶分离器；

2、分离器直径：126”*252”；

3、分离效率：4N级分离脱除3微米及以上尺寸液滴液沫；

4、运行压降：不超过6kPa.

     工程公司接到我方技术方案后，随即进行内部确认，并向业主提交了建议采用羽叶分离器技术方案。

      经过国外工艺包方技术确认和国外业主批准，同意采用羽叶分离器升级取代原来的丝网式气液分离罐作为压缩机入口段、级间和排放段分离罐方案，这不仅解决了设备制造、运输、橇块化安装系列问题，且分离效率和操作弹性有了显著提升。

公司官网www.novelseparationtech.com 上传了如下内容：
1、动力伞式分离器图纸；
2、流化床气固分离器图纸；

此外，这里也罗列NOVEL在海川化工论坛上发布的如下专业讨论帖，供大家链接参与讨论：

13、关于关于气固分离场合旋风分离器入口装置问题改进探讨，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1614524-1-1.html参与讨论。
14、关于旋流管/旋流板除沫器用于锅炉烟气湿法脱硫除沫产生的问题，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1599605-1-1.html参与讨论。
15、关于天然气项目集配气单元气液分离器分离内件选型问题讨论，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1598340-1-1.htmll参与讨论。
16、关于天然气脱水装置低温分离器出口带液及露点超标问题，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1596842-1-1.html参与讨论。

53、关于某高校对外承接的MVR蒸发器二次蒸汽折流板除沫器设计缺失实例分析讨论，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1634858-1-1.html参与讨论。
54、 关于制盐制碱企业盐碱液浓缩蒸发结晶器二次蒸汽高效气液分离除沫措施，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1636042-1-1.html参与讨论。
55、关于天然气减压计量橇采用立式多因子旋流子母过滤分离器问题讨论，请链接https://bbs.hcbbs.com/thread-1636728-1-1.html参与讨论。