No Slide Title - Industrial Automation and Control … –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

2015 Japan Technology Summit

Yokohama, September 9-10

FLNG ガス処理設備における解決策

夏苅俊彦 – UOP株式会社

2 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved

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


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


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


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


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



要旨

• UOP紹介






UOP 5989-7


技術装置数

吸着剤 2,500+

PSA 装置 1000+

Benfield ﾌﾟﾛｾｽ 650+

ﾒﾝﾌﾞﾚﾝｼｽﾃﾑ 250+

Amine Guard ﾌﾟﾛｾｽ 230+

Selexol ﾌﾟﾛｾｽ 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%


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


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・酸性ｶﾞｽ除去

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

ﾊﾟｲﾌﾟﾗｲﾝｶﾞｽ品質 (CO2: 2-3%) から LNG 品質ｶﾞｽ(CO2: 50 ppmv)

UOP Molsiv 吸着剤オフショアー装置に使用 (ﾌﾞﾗｼﾞﾙ､ﾀｲ､ｲﾝﾄﾞﾈｼｱ､ﾅｲｼﾞｪﾘｱ､ｱﾝｺﾞﾗ､ｵｰｽﾄﾗﾘｱ …)


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


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


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


要旨

• UOP紹介






UOP 5989-15


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


UOP SeparSIVTM 吸着剤脱水装置

../../Local Settings/Temporary Internet Files/OLK14/UOP FLNG Integrated Pretreatment scheme.ppt


水酸性ガスCO2 + H2S


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


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


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


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


水

浸透ガス

酸性ガスCO2 + H2S



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


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 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


脱水モジュール


ありがとうございました

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No Slide Title - Industrial Automation and Control … –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