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ディーゼル混合における連続密度測定

ブレンド工程は、石油精製所における最終工程であり、経済的に最も重大な工程です。この複雑な工程の主目的は、市場が求めるすべての仕様を満たすだけでなく、可能な限り低コストで製品を開発し、精製所全体の利益率を最大化することです。

ブレンディングの財務的影響は、いくら強調してもし過ぎることはありません。この最終段階での非効率性や不正確さは、上流工程における綿密な最適化によって得られた収益性を急速に損なう可能性があります。これは収益の損失に直結し、ブレンディング技術への戦略的投資が製油所の収益に大きな影響を与える理由を浮き彫りにしています。

従来のディーゼル燃料混合における課題とリスク

不正確な測定による経済的コスト

ブレンドにおける最も重大でありながら、しばしば見落とされがちな財務リスクの一つが、「ギブアウェイ」の慣行です。ブレンドの特性に関する継続的かつリアルタイムのデータがなければ、オペレーターは断続的なラボサンプルと予測モデルに頼ってプロセスを制御しなければなりません。コストと時間のかかるエラーである規格外製品の製造リスクを軽減するため、オペレーターは最低限の仕様を満たすために厳密に必要とされる量よりも多くの高価なブレンド成分を追加することで、安全マージンを確保せざるを得ません。

運用上の非効率性と隠れたコスト

不正確な計測がもたらす運用上の波及効果は、直接の混合ユニットをはるかに超えて広がります。タンク液面の計測など、精度の低い方法に頼ると、スケジュール管理や在庫管理が不十分になります。その結果、貨物船の保管スペース不足による遅延によって発生する、多額の滞船費用が発生する可能性があります。

その影響は上流にも波及します。不適切なブレンド制御から生じる原料品質の一貫性のなさは、上流ユニットの運用の不安定化につながり、コーカーで「ショットコークス」などの望ましくない副産物が生成されるリスクがあり、安全性と運用上の重大な課題を引き起こします。

規制遵守のための過剰混合の経済的リスク

より持続可能なエネルギーソリューションへの世界的な移行により、バイオ燃料への依存が高まっており、環境規制を満たすために従来のディーゼル燃料と混合されることが多くなっています。これらのバイオ燃料は環境面での利点がある一方で、かなりの経済的コストがかかります。例えば、バイオディーゼルのエネルギーコストは、化石燃料ディーゼルよりも70%から130%高くなる可能性があります。さらに、バイオディーゼルは一般的に化石燃料よりも密度が高いという特徴があります。

この状況は、精製業者にとって特異かつコストのかかる課題を突きつけています。最終混合物の特性、特に密度を継続的に検証する能力がなければ、精製業者は規制上の最低基準を満たし罰金を回避するために、高価なバイオ燃料を過剰に混合せざるを得なくなります。リアルタイム測定が不可能なため、規制要件は、高コスト成分の継続的な無償提供へと変貌してしまいます。

インラインのプロセスと統合密度計

連続密度測定の仕組み

インライン密度計特に音叉技術に基づくものは、物理学の基本原理に基づいて動作し、リアルタイムで連続的な測定を実現します。この装置の中核は小型のステンレス鋼製音叉で、圧電結晶によって固有共振周波数で振動します。測定対象の流体が振動する音叉の周りを流れると、音叉の質量が音叉に「負荷」をかけ、振動周波数が変化します。2つ目の圧電結晶がこの変化した周波数を検知し、測定します。内蔵プロセッサは、内蔵温度センサーを補正用として使用し、この周波数シフトを高精度の密度値に変換します。

ロンメーターなどの代表的な機器音叉密度計、0〜2g/cmの密度範囲にわたって2000センチポアズ(CP)未満の粘度を持つ流体を測定できます。3測定精度は0.003g/cm3分解能は0.001です。これらの機器は堅牢で、厳しい産業環境向けに設計されており、接液部材質は316ステンレス鋼、防爆等級はExd II BT6と高く、危険な製油所の作業に適しています。

生産プロセスの最適化についてご質問がありますか?

プロセス制御システムへのシームレスな統合

インライン密度計を製油所の制御システムに統合することは、非常に重要なステップです。最も一般的で信頼性の高い通信方法は、測定密度に比例する4~20mAの電流ループ信号です。このアナログ信号は、ほとんどのプログラマブルロジックコントローラ(PLC)および分散制御システム(DCS)の標準入力です。

インストールと構成のベストプラクティス

のパフォーマンス列をなしてディーゼル密度計測定精度は、設置場所や周囲のプロセス条件に大きく依存します。最高の精度を確保するには、いくつかの重要な要素を考慮する必要があります。

配置: センサーは、流体が十分に混合され、プロセスの流れを代表する場所に設置する必要があります。最適な設置場所は通常、ポンプまたはスタティックミキサーの下流で、デッドレッグや循環ポケットから離れた場所です。

センサーの水没: センシングエレメントは常に流体に完全に浸漬している必要があります。流量が少ない、または部分的に充填されたパイプラインでは、センサーが完全に濡れた状態を保つために、水平設置またはパイプエルボへの設置が必要になる場合があります。

流体力学気体は液体よりもはるかに密度が低いため、気泡や混入ガスの存在は密度測定値に重大な悪影響を与える可能性があります。これを軽減するには、プローブを横向きにして垂直に設置することで、ガスがセンサーから逃げるのを防ぎます。また、制御弁で背圧を上げることで、特に高温またはフラッシュが発生するシステムでは、溶解ガスを溶液状態に保つことができます。

振動と干渉:その密度計の性能は、近くのポンプや撹拌機からの外部機械的振動の影響を受ける可能性があります。安定した動作のためには、機器の適切な接地と、シールドされた信号ケーブルを別々の配管で配線することが不可欠です。

現代のインラインの技術的利点密度計

比較分析D密度Mエイターテクノロジー

連続密度測定に適した技術の選択は、特定のアプリケーション要件に依存する重要なエンジニアリング上の決定です。利用可能な技術はいくつかありますが、インライン測定で最も一般的なのは、音叉式、コリオリ式、静電容量式密度計です。

その音叉密度計応答速度が速く、0.1~1秒ごとに最新の密度測定値を提供します。コンパクトな設置面積で、可動部品がないため、優れた信頼性と再現性を実現します。

そのコリオリ計は、業界のゴールドスタンダードと考えられており、真の質量流量と密度の両方を直接かつ同時に測定できる多用途の機器です。ただし、資本コストが高く、非潤滑性流体のメンテナンスに問題が発生する可能性があるため、別の流量計がすでに設置されている場合は、コスト効率の低いソリューションになる可能性があります。

静電容量式密度計静電容量式差圧センサーを用いた堅牢なオプションもあります。この技術はプラントの振動に対する耐性が高く、容器の水位変動の影響を受けません。ただし、適用範囲が特定の流体に限定される場合があり、残留物の蓄積を防ぐため設置には慎重な検討が必要です。

信頼性とメンテナンスの削減

音叉型流量計の主な利点は、接液部に機械的な可動部品が一切存在しないことです。この本質的なシンプルさは、従来の機械式流量計と比較して、信頼性の向上とメンテナンス要件の大幅な低減に直接つながります。この技術の安定性により、タービン流量計のような頻繁でコストのかかる校正作業は不要です。

ディーゼル混合における連続密度測定の導入は、製油所のオペレーション近代化に向けた基礎的なステップです。これは、事後対応型で手作業が多く、リスクを伴いやすいプロセスから、プロアクティブで自動化され、利益重視のプロセスへの重要な転換を意味します。この技術により、製油所はオペレーションと財務リスクを軽減し、無駄なコストを削減し、隠れたコストを削減し、プラントのスループットとオペレーションの俊敏性を最大化することで新たな収益源を獲得することができます。今すぐLonnmeterにご連絡いただき、カスタマイズされた連続密度測定ソリューションについてご相談ください。

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