在乙烯中量測微氧使用旋風式液滴分離器報告
應⽤研究：含甲醇與⽔的⼄烯流體中線上微量氧分析
流體說明
該製程流體源⾃石化⼄烯氣體管線，其中含有微量碳氫化合物、甲醇及微量⽔分。透過微氧分析儀（氧氣濃度範圍 0–100ppm）對此流體氣體進⾏氧氣分析，以確保產品純度並防⽌下游設備發⽣氧化或聚合反應。
氣體組成及濃度(%)
⼄烯（C₂H₄）96.30
⼄烷 (C₂H₆) 2.47
甲醇 (CH₃OH)** 1.08
氮氣 (N₂) 0.21
甲烷 (CH₄) 0.0023
⼄炔（C₂H₂） 0.032
氧氣 (O₂)** 0.0008
⽔ (H₂O)** 0.0034
取樣點製程條件：
• 溫度：9.2 °C
• 壓⼒：7.9 kg/cm2G（約 8.9 barG）
• 流入分析儀的流量：0.5 SLPM
• 總旁路流量：4.5 SLPM
在此條件下，甲醇與⽔可能部分冷凝，形成約 1 % v/v 液相（主要為甲醇）。
⽬標:
為保護微量氧分析儀免受甲醇與⽔污染，應採取以下措施：
有效去除液滴與氣溶膠。
確保快速響應與穩定的樣品條件。
維持低壓降且流体無兩相存在。
系統配置:
第⼀階段 – 旋風過濾分離器:
型號：MaestroGuard® MMF-80
功能：採⽤離⼼分離與雙層 ePTFE 膜技術，實現甲醇/⽔滴的主要去除。
參數規格:
類型:雙層聚四氟⼄烯膜旋風分離器（MaestroGuard® 膜片編號 4）。
濾膜屬性: 聚四氟⼄烯（PTFE），經化學處理——阻隔液體，包括甲醇。
流量設定: 旁路流量 3.5 公升/分鐘。
旋風直徑 36毫米 離⼼式加速: ~40–60 克，流速3.5 公升/分鐘 → 強效預分離效果。⽬的: 在雙層 ePTFE膜處理階段前去除超過 95%的液體負荷。
結果：
在 3.5 公升/分鐘的流速下，旋風分離效應完全啟動，產⽣顯著的離⼼加速度，確保絕⼤多數冷凝的甲醇/⽔液滴在抵達膜層前即被去除。兩層聚四氟⼄烯（PTFE）膜提供最終防護，即使在流量或壓⼒變化時，亦能防⽌液體滲透。
第⼆階段 – 精細過濾分離器
型號：MaestroGuard™ MF-100
功能：分析儀進樣品入前的最終精緻階段。
參數規格
類型:緊湊型過濾分離器，配備單層聚四氟⼄烯（PTFE）膜（MaestroGuard™ 膜號4）
流動配置: 旁路流量 1 公升/分鐘；分析儀流量 0.5 公升/分鐘
外殼 SS316L 不鏽鋼 (1/4" NPT 或 G¼)
功能：捕獲任何殘留的細微氣溶膠（<1 微米）或蒸氣
結果：
MF-100 確保進入氧氣分析儀的氣流保持潔淨、乾燥且僅含氣體，從⽽保障電化學cell的 期穩定性與最⼩漂移。
設計功能的優勢
_雙階段分離（旋風分離器 + 薄膜）:消除⼤顆粒與細微的甲醇/⽔液滴。
_化學處理的聚四氟⼄烯膜防⽌甲醇潤濕與液體滲透。
_優化旁路流量（3.5 公升/分鐘）:確保強勁離⼼效果（約 50 g），實現卓越的預分離效果。
_低壓差設計:維持快速分析儀響應與穩定流量。
_ 全 316L 不鏽鋼與聚四氟⼄烯/ 氟碳橡膠材質:對乙烯/甲醇混合物具有完全的化學耐受性。
_模組化配置（MMF-80 + MF-100）:維護簡便、佔⽤空間⼩、整合彈性⾼。
_減少分析儀停機時間防⽌O2 sensor中毒與污染故障。
_ 環境安全:受控的排⽔收集與甲醇蒸氣排氣。
結論:
MaestroGuard™ MMF-80 + MF-100 組合為在含甲醇、⼄烯流中運作的微氧分析儀，提供強韌的雙階段保護系統。
• MMF-80 作為⾼效旋風預分離器，搭載 MaestroGuard™第 4 號膜元件，可在 3.5 L/min 旁路流量下實現可靠的甲醇/⽔分離。
• MF-100 作為最終膜過濾器，確保僅有潔淨乾燥的⼄烯氣體以 0.5 L/min 的流量輸送⾄分析儀。
此配置可確保：分析儀讀數穩定，延⻑電池壽命、快速響應、最低維護需求。
– 密封材料（O 型環） :FFKM
（Kalrez 類型）
• 材質：全氟彈性體（FFKM），例如 Kalrez® 6375（或 Chemraz®/Simriz® 等效材料）
• 硬度：75 Shore A（典型值）
• 溫度：−20 … +250 °C（應⽤範圍：0–85 °C）
• 相容性：與甲醇、⽔、⼄烯及微量碳氫化合物相容性極佳
• 滲透/老化：極低 → 使⽤壽命⻑
• ⽤途：適⽤於所有 MMF-80 及 MF-100 型號的保壓密封件（含蓋板、膜片座、排⽔裝置）