インドネシア国営石油会社プルタミナ・バリクパパン製油所
インドネシアのバリクパパン製油所は、処理能力を約40%増強するとともに、エネルギー効率およびプロセス信頼性の向上を目的として、デュアル駆動コンプレッサ、パワーリカバリータービン、ならびにSSSクラッチを備えた流動接触分解(FCC)装置を新たに導入しました。
バリクパパン製油所拡張・近代化計画(RDMP)は、キラン・プルタミナ インターナショナル(KPI)によるプロジェクトであり、インドネシア・東カリマンタン州のバリクパパン製油所の能力増強および拡張を目的としています。
本プロジェクトでは、原油処理能力を日量26万バレルから36万バレルへと引き上げるとともに、製品品質を向上させ、ユーロファイブ(Euro V)排出基準に適合させています。主な施策としては、流動接触分解(FCC)装置の新設および既存設備の改修が挙げられ、これにより製油所の高度化、製品付加価値の向上、ならびに国家のエネルギー安全保障の強化が図られています。

FCCドライブトレインには、FCCプロセスから発生するフルーガスのエネルギーを回収し、FCCリアクター内の流動層へ空気を供給するコンプレッサの駆動に必要な動力のすべて、または大部分を供給するパワーリカバリータービン(PRT)が含まれています。
このターボ機械のドライブトレインは、出力23MWクラスの140Tケース入りSSSクラッチを含み、回転数3600rpmで運転されます。構成は以下の通りです。
PRTエキスパンダ − SSSクラッチ − 軸流式空気圧縮機 − スチームタービン(下図参照)

FCCは、重質油原料をガソリン製造のための軽質成分へと転換します。フルーガスはこの反応の副生成物であり、一酸化炭素および炭化水素ガスの混合物です。このガスはPRTを通過してボイラへ送られ、蒸気を生成するための燃料として利用されます。
フルーガスは腐食性を有するため、PRTの保守間隔は通常2〜3年と、他のドライブトレイン構成機器(多くの場合、5年間連続運転が可能)と比較して短くなります。さらに、プロセスの異常によりこの保守間隔は一層短縮される場合があります。一般的な故障原因としては、ロータへの汚染物質の堆積によるアンバランス、またはタービンブレードの腐食応力割れが挙げられます。
ドライブトレインにオーバーランニングSSSクラッチを追加することで運用の柔軟性が向上し、空気圧縮機および蒸気タービンとは独立してPRTを停止し、保守を行うことが可能となります。蒸気タービンの容量設計によっては、PRTを停止した状態でもトレイン全体をフル出力で運転できる場合があります。SSSクラッチを組み込むことで、コンプレッサトレインを運転継続したままPRTの修理が可能となり、修理完了後には、すでに運転中のコンプレッサトレインに再起動して再連結することができます。
FCC装置は製油所における石油製品の主要な生産設備であり、関連するFCCコンプレッサユニットが計画外停止した場合、1回の事象あたり400万ドル以上の損失が発生する可能性があります。23MWのPRTによって回収される動力は、コンプレッサトレインに付加されることで年間1,000万ドル以上の価値を有すると評価されます。そのため、SSSクラッチによって問題のあるPRTを切り離し、セカンダリドライバによりFCCコンプレッサトレインの運転を継続できることは、極めて大きな価値を有します。
また、クラッチを介さない直結(ハードカップリング)方式のPRTを採用した場合、運転中に重大故障が発生すると、装置周辺にいるプラント作業員の安全に対する懸念が生じる可能性があります。
このようなPRTの運転特性を踏まえると、コンプレッサドライブトレインにおいてPRTを切り離すための手段としてSSSクラッチを採用することは合理的です。また、SSSクラッチは高出力対応能力および高い信頼性で知られており、このようなデュアルドライブコンプレッサ用途に最適です。