Alfa Laval - 石油化学

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DuroShell – より頑丈なシェル&プレート

石油化学産業において、熱交換器は要求の厳しいさまざまな用途で使用されます。 しかし、多くの場合、従来のシェル&チューブ式熱交換器もシェル&プレート設計も課題に対応しきれません。 高いエネルギー消費、非効率的なパフォーマンス、疲労の問題などを原因として生産性が低下し、プラントの利益率が低下する場合があります。

このような話に心当たりがある場合は、変化の時が来ています。 Alfa Laval DuroShellは、高い耐久性と熱効率を実現するよう特別に設計された、コンパクトなシェル&プレート式熱交換器です。 難易度の高いあらゆる石油化学アプリケーションに適した、汎用性と信頼性を兼ね備えたソリューションを提供します。

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DuroShellを選ぶ理由

温度を迅速かつ正確に調整することは、石油化学製品の製品品質とプロセス歩留まりの両方において非常に重要です。 しかし、これらの要求の厳しい用途に必要な高い効率性とパフォーマンスの信頼性を提供できる熱交換ソリューションはほとんどありません。 Alfa Laval DuroShellは違います。 堅牢な設計、高い熱伝達率、少ないホールドアップ量により、さまざまな石油化学アプリケーションで信頼性と費用対効果の高い生産性を確保できます。

強度と柔軟性の両立

コンパクトで耐疲労性に優れたDuroShellは、その独自の強度と効率性により新たな可能性を生み出します。 液体、気体、およびさまざまな腐食性流体を含む2相流で使用でき、その用途の広さは熱交換器の中でも際立っています。 DuroShellは、PEDおよびASMEに準拠した最大100 bargの圧力と、450°Cの高温に対応します。

さまざまなアプリケーションに最適

DuroShellは完全に溶接されており、ガスケットを使用していません。また、堅牢性をさらに向上させる内部構造を備えています。 プレートは316Lステンレススチール製まで、シェル自体は316Lステンレススチール製またはカーボンスチール製です。 3種類のサイズが用意されており、熱交換面の面積は2〜235 m2です。

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シェル&チューブ式から移行する理由

長年にわたり、最も要求の厳しい石油化学アプリケーションで温度を調整するための標準的な選択肢は、シェル&チューブ式熱交換器でした。 しかし、シェル&チューブ式は貴重な工場のスペースを大幅に占有するだけでなく、ライフサイクル全体のコストも高くなります。

これが、多くの石油化学メーカーが既にAlfa Laval DuroShellのようなよりコンパクトなシェル&プレート式熱交換器に切り替えた理由の1つです。 DuroShellの画期的なエンジニアリングによって、より小さな設置面積でエネルギー消費を削減できます。

小さなサイズで大幅なコスト削減

競争が激化する世界の化学市場では、より低コストで生産量を増やす能力がこれまでになく重要になっています。 DuroShellは、そのユニークでコンパクトな設計により、従来のシェル&チューブ式よりも設備投資を抑えると同時に、限られたスペースで生産能力を向上できます。 また、機器のライフサイクル全体にわたり、保守コストが最小限に抑えられます。

もちろん、生産における最大のコストの1つはエネルギーです。 この点においても、DuroShellは新たな利点をもたらします。 熱効率は従来のシェル&チューブ式よりもはるかに高く、さらに従来のシェル&プレート式熱交換器よりも15〜20%高いため、耐用期間を通じて大幅にエネルギーを削減できます。

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シェル&プレートの利点がさらに向上

多くの石油化学企業は、大型のシェル&チューブ式熱交換器から既に切り替えを行っています。 残念なことに、従来のシェル&プレート設計では、高圧高温環境のアプリケーションにおいて疲労の問題が発生します。 その結果、計画外のダウンタイムが発生し、生産性の低下だけでなく、メンテナンスと修理に費やされる時間と費用も発生します。

堅牢なソリューション

DuroShellは、特に圧力や温度の極端な変動を伴う用途における課題に対応するために作られました。 独自のプレートパターンとレーザー溶接されたコンパクトな構造により、最大100 bargの圧力と450°Cの高温に耐えることができます。 この革新的な設計は、従来のシェル&プレート式と比較して、次のような多くの明確な利点をもたらします。

  • 優れた耐疲労性による稼働時間の向上と耐用年数の延長
  • 特許取得済みの堅牢な構造によって、より高圧な運転圧力に対応
  • 熱効率を15〜20%向上し、運用上の利益を確保
  • さらにコンパクトで軽量な設計により、設置コストを削減
  • 完全溶接の密閉構造により、高い信頼性を確保
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利点の紹介

Alfa Laval DuroShellを設置することで、稼働時間を最大化し、コストを削減し、生産能力を拡大する方法を紹介します。
または、シェル&チューブ式から切り替えたり、既存のシェル&プレート式を交換したりすることで、運用上のメリットが得られる理由をご覧ください。

稼働時間を最大化するための変化

要求の高い石油化学の用途で稼働時間を向上

Man with hard hat inspecting machinery

コスト削減のための変化

熱交換器で石油化学製品の生産コストを削減

Man with hard hat smiling

生産能力を拡大するための変化

熱交換器で石油化学製品の生産能力を拡大

Man and Woman with safety gear on, smiling

シェル&チューブ式から切り替える5つの理由

Man with safety googles

熱交換器のパフォーマンスを向上させる5つの方法

Man with hard hat staring into the distance
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用途

要求の厳しい石油化学の用途向けに設計

石油化学プラントは、多くの重要な用途に熱交換器を使用しています。 しかし、従来のシェル&チューブ式、さらには従来のシェル&プレート式でも、疲労が原因となり多くのアプリケーションで信頼できるパフォーマンスを発揮できません。 Alfa Laval DuroShellは、非常に耐久性に優れた効率的なソリューションとして、リスクを最小限に抑えながら、新たなプロセスの可能性を生み出します。

石油化学生産におけるDuroShell

DuroShellは、シンプルな用途から高温や高圧を要求される用途まで、あらゆるアプリケーションに適した汎用性の高い柔軟な熱交換器です。

DuroShellは、次のような用途に使用できます。

    • バッチ運転の反応槽のクーラー/ヒーター
    • インターチェンジャーとプロセス流体間の熱統合
    • オーバーヘッドコンデンサー
    • スチーム加熱器
    • リボイラー

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バッチ運転の反応槽のクーラー/ヒーターとしてのDuroShell

優れた耐疲労性

バッチリアクターは、しばしば生産プロセス中に加熱および冷却する必要があり、温度を調整する熱交換器の疲労が大きくなる場合があります。 優れた耐疲労性と耐久性のある構造を備えたDuroShellは、このような種類の用途に最適です。

正確な温度制御

DuroShellはホールドアップ量が少ないため、反応器の温度制御の精度を高め、急速な温度変化にも対応できます。

これは、反応開始時の加熱と反応開始後の冷却を切り替えるときに有用です。

加熱、冷却、設置のコストを削減

DuroShellは、アプローチ温度が小さく交差温度で運転できることから、シェル&チューブ式および従来のシェル&プレート式熱交換器よりも低品質な蒸気、温かい冷却水、または少ない冷却水を使用できます。

熱効率が高いためユニットが非常にコンパクトになり、その結果設置コストを削減できます。

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オーバーヘッドコンデンサー

理想的なコンデンサー

DuroShellは、凝縮アプリケーションに最適です。

熱交換面積が小さいため圧力損失が少なく、生産速度を最適化できます。 DuroShellは熱効率に優れ、ユニットが非常にコンパクトであるため、最小限のサポート構造でカラムの上部に設置できます。

同一ユニット内での凝縮と過冷却

DuroShellでは、同一ユニット内で凝縮と過冷却を実行できます。 これにより、設置コストが削減されるだけでなく、下流にフラッシュガスが発生するのを防ぐことができます。

さらなる安全マージン

DuroShellは温度アプローチが小さいため、シェル&チューブ式または従来のシェル&プレート式熱交換器よりも温かい冷却水を使用して凝縮作業を行えます。 このことは、冷却水が通常よりも熱くなる夏の暑い日において重要な安全マージンとなり、期待どおりの生産を継続できるようになります。

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スチーム加熱器

より長い耐用年数

断続的な加熱を伴う蒸気によるプレヒーターでは、疲労の問題が多発します。

この用途でDuroShellを使用すると、シェル&チューブ式および従来のシェル&プレート式熱交換器と比較して、2倍のライフサイクルが期待できます。

コンパクトなユニット

DuroShell熱交換器は熱効率が高いため、同等のシェル&チューブ式熱交換器よりも最大5倍小さくなっています。 これにより、熱交換器と設置構造の両方のコストを削減できます。

低圧の蒸気を使用可能

DuroShellはアプローチ温度が小さいため、他のタイプの熱交換器と比較して低圧蒸気を使用することができます。 これによりエネルギーを節約し、生産能力の拡大など、他の目的で高品質の蒸気を使用する事ができます。

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リボイラー

最大級の熱回収

回収された熱を使用してリボイラーを駆動することは、工場のエネルギー効率を向上させる簡単な方法です。

DuroShellは、非常に小さい温度アプローチで運転するように構成できます。 これにより、シェル&チューブ式で必要とされるよりもはるかに温度が低い流れからの熱を使用してリボイラーを運転でき、潜在的なエネルギー回収を最大化します。

メンテナンスの削減

DuroShellは、独自のカットウィングプレートにより、従来のシェル&プレート式熱交換器よりも優れた流体の分配を実現します。

DuroShellの特許取得済みのプレートパターンは、シェル&チューブ式よりもはるかに大きな乱流を発生させます。 このため、汚れが少なくなり、メンテナンスの必要性が減り、さらには熱交換性能が向上します。

必要なメンテナンスは、定期的な定置洗浄サイクル(CIP)のみです。

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交換器とプロセス熱統合

廃熱で流体を予熱することは、石油化学プラントのエネルギー効率を改善する簡単な方法です。

蒸留塔に入っていく流体は、蒸留塔出口からの流体によってインターチェンジャー(もしくはFeed/Effluent熱交換器)を介して加熱できます。(プロセスの熱統合)

最大級の熱回収

DuroShellは、アプローチ温度が小さい差温度で運転できることから、熱回収を最大化できます。

これには次のような利点があります。

  • エネルギー消費の削減
  • 冷却ニーズの低減
  • ボトルネックの解消と生産性の向上
  • ボイラーおよび冷却システムへのユーティリティ投資を最小化
  • 長期の温度プログラム

DuroShellはマルチパス構成で動作できます。つまり、シェル側の流れは熱交換器を複数回通過できます。 その場合の温度プログラムは、従来のシェル&プレート式熱交換器の温度プログラムよりも長くなる場合があります。

汚れの最小化

DuroShell内の大きな乱流により、汚れの発生が抑えられます。 これは、シェル&チューブ式および従来のシェル&プレート式で機械的洗浄が必要とされる用途において、DuroShellでは、簡単に操作できる定置洗浄サイクルを除き、メンテナンスなしで運転できることを意味します。

シェル&プレート式熱交換器の疲労問題を最小限に抑える方法

 

温度や圧力が変動する場所での稼働時間を向上させます。

 

ホワイトペーパーを読む

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ケースストーリー

DuroShellにより、コールタールプロセスの稼働時間を確保

Rütgersがドイツのカストロプ・ラクセルにあるコールタールプロセスに2台のDuroShellシェル&プレート式熱交換器を設置した主な理由を紹介します。

Duroshell heat exchanger in tar oil depot

特殊化学プラントのジャケットクーラー/ヒーター

DuroShellはクロスする温度条件で運転できることから、Swiss Chemicalsの製造工場における蒸気や冷却水のコストも最小限に抑えらます。

Chemical plant

グリーンケミカルの反応器温度コントローラー

Green Chemicalsの工場では、故障した熱交換器をDuroShellに置き換え、他のシェル&プレート式熱交換器と比較して最大5倍の耐疲労性を実現しました。

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プロパン回収システムのリボイラー

高い蒸発速度、コンパクトなサイズ、高圧耐久性を備えたAlfa Laval DuroShellは、スウェーデンのメーカーのポリエチレンプラスチック工場にとって理想的な選択肢です。

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タールオイル冷却

ドイツの化学メーカーは、シェル&チューブ式ソリューションをDuroShellのシェル&プレート式熱交換器に置き換えることで、重度の汚れと詰まりを解消しました。

overview of tar oil cooling plant
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ユニークな機能

PowerPack™

フロー分配の最適化と耐疲労性

特許取得済みの設計により、優れた流体分配、機械的強度、圧倒的な耐疲労性を実現

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RollerCoaster™

堅牢で効率的なパフォーマンス

特許取得済みのプレートパターンにより、優れた耐疲労性、フロー分配、機械的強度を実現し、熱効率を最適化

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CutWing™

軽量化と信頼性の向上

アルファ・ラバル独自のカットウィングプレートにより、シェル内のマルチパスが可能になり、よりコンパクトで設置が簡単なユニットを実現

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