디젤 혼합 시 연속 밀도 측정
혼합 공정은 석유 정제소에서 가장 최종적이고 경제적으로 중요한 공정입니다. 이 복잡한 공정의 주된 목표는 시장에서 요구하는 모든 규격을 충족할 뿐만 아니라 가능한 한 최소한의 비용으로 제품을 생산하여 정제소의 전체 이윤을 극대화하는 것입니다.
혼합 공정의 재정적 민감도는 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 최종 단계에서의 비효율성이나 부정확성은 상류 공정의 신중한 최적화를 통해 얻은 수익성 향상을 급속히 잠식할 수 있습니다. 이는 곧 매출 손실로 이어지며, 혼합 기술에 대한 전략적 투자가 정유 공장의 최종 수익에 얼마나 큰 영향을 미치는지를 보여줍니다.
기존 디젤 혼합 방식의 과제 및 위험 요소
부정확한 측정으로 인한 재정적 비용
혼합 공정에서 가장 중요하면서도 종종 간과되는 재정적 위험 중 하나는 "무제한 첨가" 관행입니다. 혼합물의 특성에 대한 지속적이고 실시간 데이터가 없으면 작업자는 공정 제어를 위해 간헐적인 실험실 샘플과 예측 모델에 의존해야 합니다. 비용과 시간이 많이 소요되는 불량 제품 생산 위험을 줄이기 위해 작업자는 최소 사양을 충족하는 데 필요한 양보다 더 많은 고가의 혼합 성분을 첨가하여 안전 마진을 확보할 수밖에 없습니다.
운영 비효율성과 숨겨진 비용
측정 오류로 인한 운영상의 파급 효과는 직접적인 혼합 장치를 훨씬 넘어섭니다. 탱크 레벨 측정과 같은 정확도가 낮은 방법에 의존하면 부실한 일정 관리와 재고 관리로 이어집니다. 이는 저장 용량 부족으로 화물선이 지연될 때 발생하는 벌금인 체선료의 상당한 증가를 초래할 수 있습니다.
그 영향은 상류까지 연쇄적으로 미칩니다. 혼합 관리가 제대로 이루어지지 않아 원료 품질이 일정하지 않으면 상류 설비의 운영 불안정으로 이어질 수 있으며, 코크스 제조 공정에서 "샷 코크스"와 같은 바람직하지 않은 부산물이 생성될 위험이 있어 안전 및 운영 측면에서 심각한 문제를 야기할 수 있습니다.
규제 준수를 위한 과도한 혼합의 경제적 위험
지속 가능한 에너지 솔루션으로의 세계적인 전환은 바이오 연료에 대한 의존도 증가로 이어졌으며, 환경 규제를 충족하기 위해 기존 디젤 연료와 바이오 연료를 혼합하는 경우가 많습니다. 이러한 바이오 연료는 환경적 이점을 제공하지만, 상당한 경제적 부담을 수반합니다. 예를 들어, 바이오디젤은 화석 디젤보다 에너지 비용이 70%에서 130%까지 더 비쌉니다. 또한, 바이오디젤은 일반적으로 화석 디젤보다 밀도가 높습니다.
이러한 상황은 정유업체들에게 독특하고 비용이 많이 드는 과제를 안겨줍니다. 최종 혼합물의 특성, 특히 밀도를 지속적으로 검증할 수 없기 때문에, 정유업체들은 의무적인 규제 최소 기준을 충족하고 벌금을 피하기 위해 값비싼 바이오 연료를 과도하게 혼합해야 합니다. 실시간 측정이 불가능해지면서 규제 요건이 고가의 구성 요소를 지속적으로 의무적으로 제공해야 하는 상황으로 변질되는 것입니다.
인라인 프로세스 및 통합밀도계
연속 밀도 측정의 메커니즘
인라인 밀도계특히 소리굽쇠 기술을 기반으로 하는 장치들은 물리 법칙을 이용하여 실시간으로 지속적인 측정을 제공합니다. 장치의 핵심은 소형 스테인리스 스틸 소리굽쇠이며, 압전 결정에 의해 고유 공진 주파수에서 진동하게 됩니다. 측정 대상 유체가 진동하는 소리굽쇠 주위를 흐르면서 유체의 질량이 소리굽쇠에 "하중"을 가해 진동 주파수가 변합니다. 두 번째 압전 결정이 이 변화된 주파수를 감지하고 측정합니다. 내장된 온도 센서를 사용하여 보정하는 내장 프로세서는 이 주파수 변화를 매우 정밀한 밀도 값으로 변환합니다.
대표적인 장치로는 론미터(Lonnmeter)가 있습니다.튜닝 포크 밀도계이 장비는 0~2g/cm³의 밀도 범위에서 2000센티포이즈(CP) 미만의 점도를 가진 유체를 측정할 수 있습니다.3측정 정확도는 0.003g/cm입니다.3또한 0.001의 분해능을 제공합니다. 이 계측기는 견고하며 까다로운 산업 환경에 맞게 설계되었으며, 접촉면은 316 스테인리스강으로 제작되었고 Exd II BT6의 높은 방폭 등급을 갖추고 있어 위험한 정유 공정에도 적합합니다.
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공정 제어 시스템과의 완벽한 통합
정유 공장의 제어 시스템에 인라인 밀도계를 통합하는 것은 매우 중요한 단계입니다. 가장 일반적이고 신뢰할 수 있는 통신 방법은 측정된 밀도에 비례하는 4-20mA 전류 루프 신호를 이용하는 것입니다. 이 아날로그 신호는 대부분의 프로그래밍 가능 로직 컨트롤러(PLC) 및 분산 제어 시스템(DCS)의 표준 입력입니다.
설치 및 구성에 대한 모범 사례
성능인라인디젤 밀도계이는 물리적 설치 및 주변 공정 조건에 크게 좌우됩니다. 최고의 정확도를 보장하기 위해서는 몇 가지 핵심 요소를 고려해야 합니다.
놓기센서는 유체가 잘 혼합되어 공정 흐름을 대표하는 위치에 설치해야 합니다. 최적의 위치는 일반적으로 펌프 또는 정적 믹서의 하류이며, 데드 레그 또는 재순환 포켓에서 멀리 떨어진 곳입니다.
센서 침수감지 소자는 항상 유체에 완전히 잠겨 있어야 합니다. 유량이 적거나 배관이 부분적으로 채워진 경우에는 센서가 항상 완전히 젖어 있도록 수평으로 설치하거나 배관 엘보에 배치해야 할 수 있습니다.
유체역학기포나 혼입된 가스는 액체보다 밀도가 훨씬 낮기 때문에 밀도 측정값을 크게 왜곡할 수 있습니다. 이를 완화하기 위해 센서의 돌출부가 측면을 향하도록 수직으로 설치하면 가스가 센서에서 멀리 이동할 수 있습니다. 또한 제어 밸브를 사용하여 배압을 높이면 특히 고온 또는 순간적인 염화 현상이 발생하는 환경에서 용해된 가스가 용액 상태를 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
진동과 간섭: 그밀도계의 성능은 인근 펌프나 교반기에서 발생하는 외부 기계적 진동의 영향을 받을 수 있습니다. 안정적인 작동을 위해서는 기기의 적절한 접지와 별도의 전선관에 설치된 차폐 신호 케이블의 사용이 필수적입니다.
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비교 분석D밀도M에테르기술
연속 밀도 측정에 적합한 기술을 선택하는 것은 특정 응용 분야의 요구 사항에 따라 달라지는 중요한 엔지니어링 결정입니다. 여러 기술이 있지만, 인라인 측정에 가장 일반적으로 사용되는 기술은 튜닝 포크형, 코리올리스형 및 정전 용량형 밀도계입니다.
그만큼튜닝 포크밀도계이 제품은 빠른 응답 속도가 특징이며, 0.1~1초마다 새로운 밀도 측정값을 제공합니다. 크기가 작고 움직이는 부품이 없어 뛰어난 신뢰성과 반복성을 제공합니다.
그만큼코리올리 미터업계 표준으로 여겨지는 이 장비는 실제 질량 유량과 밀도를 직접적이고 동시에 측정할 수 있는 다용도 기기입니다. 그러나 높은 초기 투자 비용과 비윤활 유체 사용 시 발생할 수 있는 유지 보수 문제로 인해 이미 별도의 유량계가 설치되어 있는 경우에는 비용 효율성이 떨어질 수 있습니다.
정전 용량밀도계정전 용량식 차압 센서를 사용하는 방식도 또 다른 강력한 대안입니다. 이 기술은 설비 진동에 매우 강하고 용기 수위 변화의 영향을 받지 않습니다. 그러나 적용 가능한 유체 종류가 특정 유형으로 제한될 수 있으며, 잔류물 축적을 방지하기 위해 설치 시 세심한 고려가 필요합니다.
신뢰성 향상 및 유지보수 비용 절감
튜닝 포크 설계의 핵심적인 장점은 유체 접촉부에 기계적으로 움직이는 부품이 전혀 없다는 점입니다. 이러한 본질적인 단순성은 기존 기계식 유량계에 비해 신뢰성을 향상시키고 유지보수 요구 사항을 크게 줄여줍니다. 또한, 이 기술의 안정성 덕분에 터빈 유량계와 같은 계측기에서 요구되는 빈번하고 비용이 많이 드는 검증 작업이 필요하지 않습니다.
디젤 혼합 공정에 연속 밀도 측정 기술을 도입하는 것은 정유 공장 운영 현대화를 위한 중요한 첫걸음입니다. 이는 수동적이고 위험 부담이 큰 기존 방식에서 벗어나 능동적이고 자동화된 수익 중심의 공정으로 전환하는 데 필수적인 요소입니다. 이 기술을 통해 정유 업체는 운영 및 재정적 위험을 완화하고, 불필요한 손실을 줄이며, 숨겨진 비용을 절감하고, 공장 처리량과 운영 민첩성을 극대화하여 새로운 수익원을 창출할 수 있습니다. 지금 바로 Lonnmeter에 문의하여 맞춤형 연속 밀도 측정 솔루션을 알아보세요.