蒸留プロセスのメカニズム、スケールアップ、省エネ化、トラブル対策

第1部 蒸留プロセスの基礎知識

- 気液平衡測定、データ評価、共沸現象 -

(2020年2月13日 10:00〜11:30)

　蒸留プロセスを基礎から学ぼうとする技術者を対象として、蒸留プロセスの設計・運 転に必須となる気液平衡について概説し、気液平衡データが正しいか否かを評価する。

1. 気液平衡関係の測定法
   1. 測定法の種類と装置
   2. 定圧気液平衡の測定
2. 気液平衡データの評価
   1. 一般化Gibbs – Duhem式
   2. Heringtonの面積テスト
   3. Van Nessのポイントテスト
3. 共沸系の気液平衡
   1. 共沸混合物の概要
   2. 正確な共沸点の求め方
   3. 二重共沸
• 質疑応答

第2部 蒸留プロセスの設計とトラブル対策

(2020年2月13日 11:40〜13:10)

　蒸留塔の設計に必要な基本的な考え方から、蒸留プロセスの設計時の留意点を 説明し、蒸留プロセスで課題となる省エネ化、フォーミング (発泡) 系およびファウリング (汚れ) 系の対応方法について事例紹介も交えて解説する。

1. 蒸留塔の設計
   1. 蒸留理論の概要
   2. 蒸留の基礎
   3. 蒸留プロセスの構成
   4. 蒸留塔の設計因子
2. 蒸留プロセスの設計
   1. 蒸留プロセスの設計における留意点
   2. 省エネ型蒸留プロセス
3. トラブル事例紹介
   1. フォーミング (発泡) 対策
   2. ファウリング (汚れ) 対策
• 質疑応答

第3部 蒸留プロセスの設計とトラブル事例・その対策

(2020年2月13日 13:50〜15:50)

　蒸留プロセス設計の例としてエチレンプロセスを中心に蒸留プロセスの設計について述べる。また、反応性に富むアセチレン類やジエン類が原因で長時間、高温状態で滞留させると、詰まり等のトラブルの原因となり、起きるトラブルおよびその対策について説明し、エチレンプロセス以外にも、多く起こるトラブルの要因について解説する.また、制御システムの不備によるトラブルおよびその対策等についても解説する。

1. エチレンプロセス分離プロセスの考え方
   1. ナフサ熱分解ガス組成
   2. エチレンおよびプロピレンの製品仕様
   3. 分離の基本的考え方
   4. アセチレンの分離
2. エチレンプロセスフローとその特徴
   1. フロントエンド脱メタンプロセス
   2. フロントエンド脱プロパンプロセス
   3. 冷凍サイクル
3. 分離プロセスの改良の歴史
   1. メタン塔まわり
   2. 脱エタン塔 – エチレンまわり
4. エチレンプロセスの特有のトラブルとその対策
   1. ガソリン塔における重合物トラブル
   2. ナフサ原料に含まれる水銀、 ヒ素の除去
   3. ポリアセチレンによるグリーンオイルの生成
   4. FCC由来の窒化化合物によるブルーリキッド生成と爆発事故
   5. 中間成分としてのMAPDの挙動
5. 蒸留塔のトラブルと対応策
   1. トラブルの種類
   2. トラブルの要因と対応策
   3. リボイラ設置位置によるトラブル
   4. 制御系不備によるトラブル
• 質疑応答

第4部 蒸留システムの設計・省エネルギー化について

(2020年2月13日 16:00〜17:30)

　SDGsやESG投資への配慮が求められる中、蒸留における省エネ化は更に重要になってきた。省エネルギー蒸留システムでは、SUPERHIDICを中心に様々な省エネアプローチ技術理論を解説する。更に、プロセス系・用役系の全体を俯瞰し、数理最適化技術を用いて効果的に省エネ案を提示するサービスについても紹介する。

1. 蒸留システム・構造の基礎知識
2. 蒸留塔の設計 ～トレイと充填物の使い分け～
   • Flow Parameter
   • Foaming
   • Fouling
   • System Pressure
   • Pressure Drop
   • Operating Range
3. 蒸留システムの省エネルギー化
   • 多重効用
   • ペトリューク塔・Divided Wall Column
   • 改良形ペトリューク塔
   • 塔頂ガス再圧縮型蒸留塔
   • SUPERHIDIC vs 従来型HiDiC (内部熱交換型蒸留塔)
   • SUPERHIDIC vs 自己熱再生塔
     ～なぜ「SUPERHIDIC」の方が「自己熱再生塔」よりも優れているのか～
   • SUPERHIDICの商業運転
4. 数理最適化技術を応用したエネルギー検討
   • プロセス系・用役系を同時に最適化する意義
   • プロセスにおけるモデリング例
   • 用役系におけるモデリング例
   • 検討結果例示
   • 検討のながれ
• 質疑応答