Jatkuva tiheyden mittaus dieselin sekoituksessa
Sekoitusprosessi on öljynjalostamon viimeinen ja taloudellisesti merkittävin toiminto. Tämän monimutkaisen prosessin ensisijaisena tavoitteena on valmistaa tuote, joka paitsi täyttää kaikki vaaditut markkinavaatimukset, myös tekee sen mahdollisimman alhaisin kustannuksin, maksimoiden siten jalostamon kokonaisvoittomarginaalit.
Sekoittamisen taloudellista herkkyyttä ei voida yliarvioida. Mikä tahansa tehottomuus tai epätarkkuus tässä loppuvaiheessa voi nopeasti heikentää ylävirran yksiköiden huolellisella optimoinnilla saavutettuja kannattavuushyötyjä. Tämä näkyy suoraan tulonmenetyksinä ja korostaa sitä, miksi strategisella investoinnilla sekoitusteknologiaan on suuri vaikutus jalostamon tulokseen.
Perinteisen dieselin sekoittamisen haasteet ja riskit
Epätarkan mittauksen taloudelliset kustannukset
Yksi merkittävimmistä ja usein unohdetuista taloudellisista riskeistä sekoittamisessa on "lahjoitusten kerääminen". Ilman jatkuvaa, reaaliaikaista tietoa seoksen ominaisuuksista toimijoiden on luotettava ajoittaisiin laboratorionäytteisiin ja ennustaviin malleihin prosessin hallitsemiseksi. Pienentääkseen riskiä tuottaa epäspesifikaatioiden mukaista tuotetta, joka on kallis ja aikaa vievä virhe, heidän on pakko rakentaa turvamarginaali lisäämällä kalliita sekoituskomponentteja enemmän kuin on ehdottoman välttämätöntä vähimmäisvaatimusten täyttämiseksi.
Toiminnallinen tehottomuus ja piilokustannukset
Epätarkan mittauksen operatiiviset aaltovaikutukset ulottuvat paljon välittömän sekoitusyksikön ulkopuolelle. Epätarkempiin menetelmiin, kuten säiliöiden täyttöasteen mittaamiseen, turvautuminen johtaa huonoon aikataulutukseen ja varastonhallintaan. Tämä voi johtaa merkittäviin viivästyskustannuksiin – sakkoihin, joita aiheutuu, kun rahtilaiva viivästyy käytettävissä olevan varastointikapasiteetin puutteen vuoksi.
Vaikutukset jopa kasautuvat ylävirtaan: huonosta sekoituksen hallinnasta johtuva epätasainen raaka-aineen laatu voi johtaa toiminnan epävakauteen ylävirran yksiköissä, mikä voi vaarantaa ei-toivottujen sivutuotteiden, kuten "ruiskukoksin", muodostumisen koksaamossa, mikä aiheuttaa merkittäviä turvallisuus- ja toiminnallisia haasteita.
Liiallisen sekoittamisen taloudellinen riski sääntelyn noudattamisen kannalta
Maailmanlaajuinen siirtyminen kohti kestävämpiä energiaratkaisuja on johtanut biopolttoaineiden käytön lisääntymiseen. Biopolttoaineita sekoitetaan usein perinteiseen dieseliin ympäristömääräysten täyttämiseksi. Vaikka näillä biopolttoaineilla on ympäristöetuja, niillä on huomattava taloudellinen lisä. Esimerkiksi biodieselin tuottama energia voi maksaa 70–130 prosenttia enemmän kuin fossiilisella dieselillä. Lisäksi biodieselillä on tyypillisesti suurempi tiheys kuin fossiilisella vastineellaan.
Tämä tilanne on ainutlaatuinen ja kallis haaste jalostamoille. Ilman kykyä jatkuvasti tarkistaa lopullisen seoksen ominaisuuksia, erityisesti sen tiheyttä, niiden on sekoitettava kallista biopolttoainetta liikaa varmistaakseen, että se täyttää pakolliset vähimmäisvaatimukset ja välttääkseen sakot. Reaaliaikaisen mittauksen puuttuminen muuttaa sääntelyvaatimuksen jatkuvaksi ja pakolliseksi kalliin komponentin luovutukseksi.
Inline-prosessi ja integrointiTiheysmittarit
Jatkuvan tiheysmittauksen mekaniikka
Linjaan integroidut tiheysmittarit, erityisesti virityshaarukkaan perustuvat, toimivat fysiikan perusperiaatteen mukaisesti ja tarjoavat reaaliaikaisen, jatkuvan mittauksen. Laitteen ydin on miniatyyrikokoinen ruostumattomasta teräksestä valmistettu virityshaarukka, jonka pietsosähköinen kide saa värähtelemään luonnollisella resonanssitaajuudellaan. Mitattavan nesteen virratessa värähtelevien piikkien ympäri sen massa "kuormittaa" haarukkaa, mikä aiheuttaa muutoksen sen värähtelytaajuudessa. Toinen pietsosähköinen kide kuuntelee ja mittaa tätä muuttunutta taajuutta. Sisäänrakennettu prosessori, joka käyttää sisäänrakennettua lämpötila-anturia kompensointiin, muuntaa tämän taajuusmuutoksen erittäin tarkaksi tiheysarvoksi.
Edustava laite, kuten Lonnmetervirityshaarukan tiheysmittari, voi mitata nestettä, jonka viskositeetti on alle 2000 senttipoisia (CP), tiheysalueella 0–2 g/cm3mittaustarkkuudella 0,003 g/cm3ja resoluutio 0,001. Nämä laitteet ovat kestäviä ja suunniteltu vaativiin teollisuusympäristöihin. Niiden kostutettu materiaali on 316 ruostumatonta terästä ja räjähdyssuojausluokitus Exd II BT6, joten ne soveltuvat vaarallisiin jalostamotoimintoihin.
Onko sinulla kysyttävää tuotantoprosessien optimoinnista?
Saumaton integrointi prosessinohjausjärjestelmään
Tiheysmittarin integrointi jalostamon ohjausjärjestelmään on kriittinen vaihe. Yleisin ja luotettavin tiedonsiirtomenetelmä on 4–20 mA:n virtasilmukkasignaali, joka on verrannollinen mitattuun tiheyteen. Tämä analoginen signaali on vakiotulo useimmille ohjelmoitaville logiikkaohjaimille (PLC) ja hajautetuille ohjausjärjestelmille (DCS).
Asennus- ja konfigurointiohjeet
Suorituskykyrivissädieselin tiheysmittaririippuu suuresti sen fyysisestä asennuksesta ja ympäröivistä prosessiolosuhteista. Parhaan mahdollisen tarkkuuden varmistamiseksi on otettava huomioon useita keskeisiä tekijöitä:
SijoitteluAnturi tulee sijoittaa paikkaan, jossa neste on hyvin sekoittunut ja edustaa prosessivirtaa. Optimaaliset sijainnit ovat tyypillisesti pumpun tai staattisen sekoittimen alavirtaan ja kaukana kuolleista haaroista tai kierrätystaskuista.
Anturin upotusAnturielementin on oltava kokonaan nesteen upotettuna koko ajan. Alhaisen virtauksen omaavissa tai osittain täytetyissä putkistoissa vaakasuora asennus tai sijoittaminen putkimutkaan voi olla tarpeen sen varmistamiseksi, että anturi pysyy täysin kostutettuna.
NestedynamiikkaIlmakuplien tai kaasun mukana kulkeutumisen vuoksi tiheyslukemat voivat olla merkittävästi epätarkkoja, koska kaasun tiheys on paljon pienempi kuin nesteiden. Tämän lieventämiseksi pystysuora asennus, jossa piikit osoittavat sivuttain, sallii kaasun siirtyä pois anturista. Vastapaineen nostaminen säätöventtiilillä voi myös auttaa pitämään liuenneet kaasut liuoksessa, erityisesti kuumissa tai välkkyvissä sovelluksissa.
Tärinä ja häiriötTheLähellä olevien pumppujen tai sekoittimien aiheuttama ulkoinen mekaaninen tärinä voi vaikuttaa tiheysmittarin suorituskykyyn. Laitteen asianmukainen maadoitus ja suojattujen signaalikaapeleiden käyttö erillisissä putkissa ovat välttämättömiä vakaan toiminnan kannalta.
Lue lisää tiheysmittareista
Lisää online-prosessimittareita
Modernin riviliitoksen tekniset edutTiheysmittarit
Vertaileva analyysiDensiteettiMeetteriTeknologiat
Oikean teknologian valinta jatkuvaan tiheysmittaukseen on kriittinen tekninen päätös, joka riippuu erityisistä sovellusvaatimuksista. Vaikka saatavilla on useita tekniikoita, yleisimmät linjamittauksiin käytettävät tekniikat ovat virityshaarukka-, Coriolis- ja kapasitiivinen tiheysmittari.
Theäänirautatiheysmittarion huomattava nopean vasteaikansa ansiosta, sillä se antaa tuoreen tiheyslukeman 0,1–1 sekunnin välein. Se on kompakti ja tarjoaa erinomaisen luotettavuuden ja toistettavuuden, koska siinä ei ole liikkuvia osia.
TheCoriolis-mittari, jota pidetään alan kultastandardina, on monipuolinen laite, joka tarjoaa suoran ja samanaikaisen mittauksen sekä todellisesta massavirtauksesta että tiheydestä. Sen korkeammat pääomakustannukset ja mahdolliset ylläpito-ongelmat muiden kuin voitelevien nesteiden kanssa voivat kuitenkin tehdä siitä vähemmän kustannustehokkaan ratkaisun, jos erillinen virtausmittari on jo käytössä.
Kapasitiivinentiheysmittaritovat toinen vankka vaihtoehto, joka perustuu kapasitiiviseen paine-eroanturiin. Tämä tekniikka on erittäin immuuni laitoksen tärinälle, eivätkä säiliön pinnankorkeuden vaihtelut vaikuta siihen. Sen sovellettavuus voi kuitenkin rajoittua tiettyihin nestetyyppeihin, ja se vaatii asennuksen huolellista harkintaa jäämien kertymisen estämiseksi.
Luotettavuus ja vähäinen huolto
Virityshaarukan rakenteen keskeinen etu on mekaanisesti liikkuvien osien puuttuminen sen kostutetusta osasta. Tämä luontainen yksinkertaisuus tarkoittaa suoraan parempaa luotettavuutta ja huomattavasti pienempiä huoltotarpeita verrattuna vanhempiin mekaanisiin virtausmittareihin. Teknologian vakaus tarkoittaa, että se ei vaadi yhtä usein tapahtuvaa ja kallista testausta kuin esimerkiksi turbiinimittarit.
Jatkuvatoimisen tiheysmittauksen käyttöönotto dieselin sekoituksessa on perustavanlaatuinen askel kohti jalostamojen toiminnan modernisointia. Se edustaa kriittistä siirtymistä reaktiivisesta, manuaalisesta ja riskialttiista prosessista proaktiiviseen, automatisoituun ja voittoa tavoittelevaan prosessiin. Tämä teknologia antaa jalostamoille mahdollisuuden lieventää operatiivisia ja taloudellisia riskejä, poistaa lahjontaa, vähentää piilokustannuksia ja avata uusia tulonlähteitä maksimoimalla laitoksen läpimenon ja toiminnan ketteryyden. Ota yhteyttä Lonnmeteriin heti ja kysy räätälöityä jatkuvatoimisen tiheysmittauksen ratkaisua.
