Непрекъснато измерване на плътността при смесване на дизелови горива
Процесът на смесване е последната и най-икономически значима операция в петролната рафинерия. Основната цел на този сложен процес е да се формулира продукт, който не само отговаря на всички изисквани пазарни спецификации, но и го прави на минимални възможни разходи, като по този начин максимизира общите маржове на печалба на рафинерията.
Финансовата чувствителност на смесването не може да бъде надценена. Всяка неефективност или неточност на този краен етап може бързо да подкопае печалбите от рентабилност, постигнати чрез внимателна оптимизация на производствените мощности. Това директно се превръща в загубени приходи и подчертава защо стратегическата инвестиция в технология за смесване има голямо влияние върху крайния резултат на рафинерията.
Предизвикателства и рискове при традиционното смесване на дизелово гориво
Финансовата цена на неточното измерване
Един от най-значимите и често пренебрегвани финансови рискове при смесването е практиката на „отклонение от стандарта“. Без непрекъснати данни в реално време за свойствата на сместа, операторите трябва да разчитат на периодични лабораторни проби и прогнозни модели, за да контролират процеса. За да намалят риска от производство на продукт, несъответстващ на спецификациите, което е скъпа и отнемаща време грешка, те са принудени да вградят марж на безопасност, като добавят повече от скъпите компоненти за смесване, отколкото е строго необходимо за спазване на минималните спецификации.
Оперативна неефективност и скрити разходи
Оперативните доминационни ефекти от неточното измерване се простират далеч отвъд непосредствената смесителна единица. Разчитането на по-малко прецизни методи, като например измерване на нивата в резервоарите, води до лошо планиране и управление на запасите. Това може да доведе до значителни разходи за престой – санкции, налагани, когато товарен кораб се забави поради липса на наличен капацитет за съхранение.
Ефектите се натрупват каскадно дори нагоре по веригата: непостоянното качество на суровината, произтичащо от лош контрол на смесването, може да доведе до оперативна нестабилност в инсталациите нагоре по веригата, което потенциално рискува производството на нежелани странични продукти като „дробен кокс“ в коксуващата пещ, което представлява значителни предизвикателства пред безопасността и експлоатацията.
Икономически риск от прекомерно смесване за съответствие с регулаторните изисквания
Глобалният преход към по-устойчиви енергийни решения доведе до повишена зависимост от биогорива, които често се смесват с конвенционален дизел, за да отговарят на екологичните разпоредби. Въпреки че тези биогорива предлагат екологични предимства, те идват със значителна икономическа премия. Енергията, доставяна от биодизел, например, може да струва от 70% до 130% повече от изкопаемия дизел. Освен това, биодизелът обикновено има по-висока плътност от своя изкопаем еквивалент.
Тази ситуация представлява уникално и скъпоструващо предизвикателство за рафинериите. Без възможността непрекъснато да проверяват свойствата на крайната смес, особено нейната плътност, те трябва да презамесват скъпото биогориво, за да гарантират, че отговарят на задължителните регулаторни минимуми и да избегнат глоби. Липсата на измерване в реално време превръща регулаторното изискване в непрекъснато, задължително предоставяне на скъп компонент.
Процес и интеграция на InlineПлътностомери
Механиката на непрекъснатото измерване на плътността
Вградени измерватели на плътност, особено тези, базирани на технологията на камертона, работят на фундаментален принцип на физиката, за да осигурят непрекъснато измерване в реално време. Ядрото на устройството е миниатюрен камертон от неръждаема стомана, който се кара да трепти на естествената си резонансна честота от пиезоелектричен кристал. Докато измерваната течност тече около вибриращите зъбци, нейната маса „натоварва“ камертона, причинявайки промяна в честотата на трептене. Втори пиезоелектричен кристал слуша и измерва тази променена честота. Вграден процесор, използващ вграден температурен сензор за компенсация, преобразува това изместване на честотата във високо прецизна стойност на плътността.
Представително устройство, като например Lonnmeterкамертон за измерване на плътността, може да измерва флуид с вискозитет по-малък от 2000 сантипоаза (CP) в диапазон на плътност от 0−2 g/cm3с точност на измерване от 0,003 г/см3и резолюция от 0,001. Тези инструменти са здрави и проектирани за взискателни промишлени среди, с омокрен материал от неръждаема стомана 316 и висок клас на взривобезопасност Exd II BT6, което ги прави подходящи за опасни рафинерийски операции.
Имате въпроси относно оптимизирането на производствените процеси?
Безпроблемна интеграция в системата за управление на процесите
Интегрирането на вграден плътомер в системата за управление на рафинерията е критична стъпка. Най-разпространеният и надежден метод за комуникация е чрез токов контур 4-20mA, който е пропорционален на измерената плътност. Този аналогов сигнал е стандартен вход за повечето програмируеми логически контролери (PLC) и разпределени системи за управление (DCS).
Най-добри практики за инсталиране и конфигуриране
Изпълнението навграденизмервател на плътност на дизеловия газсилно зависи от физическата му инсталация и околните условия на процеса. За да се осигури най-висока точност, трябва да се вземат предвид няколко ключови фактора:
РазположениеСензорът трябва да бъде разположен на място, където флуидът е добре смесен и представителен за технологичния поток. Оптималните местоположения обикновено са след помпа или статичен смесител и далеч от „мъртви крака“ или рециркулационни джобове.
Потапяне на сензораСензорният елемент трябва да бъде изцяло потопен във флуида през цялото време. В тръбопроводи с нисък дебит или частично запълнени тръбопроводи може да се наложи хоризонтален монтаж или поставяне в коляно на тръбата, за да се гарантира, че сензорът остава напълно намокрен.
Динамика на флуидитеНаличието на въздушни мехурчета или увлечен газ може значително да компрометира показанията на плътността, тъй като газът има много по-ниска плътност от течностите. За да се смекчи това, вертикалният монтаж с обърнати настрани зъбци позволява на газа да се отдалечава от сензора. Повишаването на обратното налягане с контролен вентил също може да помогне за задържането на разтворените газове в разтвор, особено при горещи или мигащи инсталации.
Вибрации и смущения: TheРаботата на плътномера може да бъде повлияна от външни механични вибрации от близки помпи или бъркалки. Правилното заземяване на инструмента и използването на екранирани сигнални кабели, прокарани в отделни тръбопроводи, са от съществено значение за стабилната му работа.
Научете повече за измервателите на плътност
Още онлайн измервателни уреди за процеси
Технически предимства на модерния редовен монтажПлътностомери
Сравнителен анализ наDгъстотаMетърТехнологии
Изборът на правилната технология за непрекъснато измерване на плътността е критично инженерно решение, което зависи от специфичните изисквания на приложението. Въпреки че са налични няколко технологии, най-разпространените за измерване в реално време са камертонните, кориолисовите и капацитивните плътномери.
Theкамертонизмервател на плътностсе отличава с бързото си време за реакция, предоставяйки ново отчитане на плътността на всеки 0,1 до 1 секунда. Той е с компактни размери и, без движещи се части, предлага отлична надеждност и повторяемост.
TheКориолисов метър, считан за златен стандарт в индустрията, е универсален инструмент, който осигурява директно и едновременно измерване както на истинския масов дебит, така и на плътността. По-високите капиталови разходи и потенциалните проблеми с поддръжката на несмазващи течности обаче могат да го направят по-малко рентабилно решение, ако вече е инсталиран отделен разходомер.
Капацитивенизмерватели на плътностса друг надежден вариант, разчитащ на капацитивен сензор за диференциално налягане. Тази технология е силно устойчива на вибрации на инсталацията и не се влияе от колебанията в нивото на съда. Приложимостта ѝ обаче може да бъде ограничена до определени видове флуиди и изисква внимателно обмисляне на инсталацията, за да се предотврати натрупването на остатъци.
Надеждност и намалена поддръжка
Ключово предимство на дизайна с камертон е липсата на механично движещи се части в неговата мокрена част. Тази присъща простота директно се превръща в повишена надеждност и значително по-ниски изисквания за поддръжка в сравнение с по-старите механични разходомери. Стабилността на технологията означава, че тя не изисква честото и скъпо доказване, както е при инструменти като турбинните разходомери.
Въвеждането на непрекъснато измерване на плътността при смесването на дизелово гориво е основополагаща стъпка към модернизиране на рафинерийните операции. То представлява критична промяна от реактивен, ръчен и податлив на риск процес към проактивен, автоматизиран и ориентиран към печалба. Тази технология дава възможност на рафинериите да смекчат оперативните и финансовите рискове, да елиминират загубите, да намалят скритите разходи и да отключат нови потоци от приходи чрез максимизиране на производителността на инсталацията и оперативната гъвкавост. Свържете се с Lonnmeter още сега и поискайте персонализирано решение за непрекъснато измерване на плътността.
