Analyzers
Slider

De manier waarop procesanalyzers worden gebruikt voor mengtoepassingen in Natural Gas Transport

Case Studie PAT - Natural Gas Transport

Om de processen in moderne raffinaderijen economisch te laten verlopen, is de installatie van procesanalyzers vereist om binnen de kortst mogelijke tijd, continu betrouwbare meetresultaten te leveren. Deze meetresultaten vertegenwoordigen de werkelijke processtatus en vormen de basis voor elke vorm van procescontrole en optimalisatie.

Procesanalyzers
Procesanalyzers zijn sinds het begin van de jaren zeventig een integraal onderdeel van procesbesturing in moderne raffinaderijen en worden niet alleen gebruikt voor de uiteindelijke menging, maar ook in de verschillende stadia van de verschillende procesonderdelen. Deze procesanalyzers bieden statusinformatie over het proces en communiceren de waardevolle en noodzakelijke parameters die vereist zijn voor moderne procesbesturings- en procesoptimalisatie.

Eén van de belangrijkste redenen voor raffinaderijen om procesanalyzers te gebruiken, is om te voldoen aan milieuregels: het proces moet bijvoorbeeld zwavel, aromaten of dampdruk verlagen. Bovendien kunnen deze tools de eigenaar / exploitant helpen te reageren op marktsituaties binnen de open markt voor geïmporteerde producten. De verkoop kan stagneren door efficiëntere automotoren en de markt wisselt vaak tussen productklassen en kwaliteiten, wat betekent dat het belangrijk is om de flexibiliteit te hebben om te reageren op de frequente wisseling van proces parameters.

Raffinaderijen hebben de rationalisatie van hun processen geïdentificeerd als een belangrijke bijdrage om hun uitdagingen het hoofd te bieden, waarbij geautomatiseerde testprocedures met behulp van procesanalysatoren een belangrijk onderdeel vormen. Hierdoor kunnen specifieke eigenschappen van koolwaterstofproducten 24 uur per dag worden verzameld; deze informatie kan vervolgens worden geïntegreerd in het optimalisatieniveau van procesbeheersing van een raffinaderij. De belangrijkste doelstellingen zijn om afval te minimaliseren, de procesefficiëntie te maximaliseren en een hoge productkwaliteit te garanderen.

De doelstellingen voor elke investering in procesbeheersing en optimalisatiepakketten zijn marktsucces (productkwaliteiten aangepast aan marktbehoeften), kwaliteit (geen producten zonder specificatie; constante hoge kwaliteit) en optimalisatie (flexibiliteit, optimale conformiteit met toepasselijke normen).

Alleen de volledige integratie van instrumentatie-engineering en het consequente gebruik van procesanalyzers zal de implementatie van dergelijke complexe procesbesturings- en procesoptimalisatiepakketten mogelijk maken. De terugverdientijd van de investeringsanalysatoren is voornamelijk het gevolg van hogere productiviteit, verminderde weggeefactie, snelle aanpassing aan marktomstandigheden, optimale winstmenging, lagere productiekosten, lagere arbeidskosten en lagere energiekosten.

Mengen in tankparken

In sommige raffinaderijen worden de producten van de verschillende proceseenheden, die elk verschillend zijn in hun kwaliteiten en samenstellingen, opgeslagen in tussentijdse opslagtanks voor verder gebruik. Afhankelijk van het vereiste eindproduct voor verkoop, moet het specifieke eindmengsel worden uitgevoerd in opslagtanks of rechtstreeks, bijvoorbeeld door “in line” in een pijpleiding of vat te mengen. Er moet een aantal kwaliteitsparameters in acht worden genomen en hieraan moet worden voldaan om goedkeuring te verkrijgen voor commerciële verkoop van het eindproduct. Een van deze parameters is meestal de kookkarakteristiek van het eindproduct, dat moet worden uitgevoerd volgens de ASTM D86-standaard.

Raffinaderijen hebben de volgende procedure vastgesteld om laboratoriumanalyses tijdens het mengproces te minimaliseren of zelfs te weerstaan. Voordat het mengproces wordt gestart, wordt een referentiemeting uitgevoerd met bekende brandstof. Deze bekende brandstof wordt gebruikt voor de validatie en goedkeuring van de analyseresultaten. Als de analyzer met succes is gevalideerd, begint het mengen. Tijdens het volledige proces worden de resultaten van de analyzer gebruikt om het mengen te controleren en te regelen. Aan het einde van het mengproces moet de analyzer weer een  validatiecyclus met een bekende brandstof uitvoeren. Als de validatie met de bekende brandstof resultaten oplevert binnen de opgegeven specificatie, wordt het eindproduct goedgekeurd en vrijgegeven voor verkoop.

De voorwaarde voor het uitvoeren van een dergelijke procedure vereist het gebruik van geschikte en betrouwbare analyseapparatuur die voldoet aan de toepasselijke normen. De opnieuw ontworpen Distillation Process Analyzer DPA-4 is de enige ASTM D86-compatibele procesanalyzer die op de markt beschikbaar is. Deze voldoet volledig aan de laboratoriummethode omdathet werkt volgens de gedefinieerde procedure, waarbij 100 ml monster wordt verdampt met een gegeven destillatiesnelheid van 4 – 5 ml / min. Dit resulteert in herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid voor optimale procescontrole.

De DPA-4 is geschikt om elk destillatiepunt te bepalen van het initiële kookpunt tot het uiteindelijke kookpunt binnen een typisch bereik van 20 ° C tot 420 ° C. Nieuwe functies zijn geïmplementeerd om de totale cyclustijd te verkorten. Dit is mogelijk door de optimalisatie van de warmteoverdracht tijdens de destillatie; de kortere tijd om de analysator af te koelen; en de geïmplementeerde monster verversing onder druk, die zorgt voor een snelle procedure om de analyzer klaar te maken voor de volgende meetcyclus. De functie “N2-roerder” voorkomt het stoten en oververhitten van het monster tijdens de destillatie. Minder onderhoud is het resultaat van de automatische ont-cokes’en, waardoor het risico op pluggen wordt geminimaliseerd. Het Ex ontwerp betekent dat de analyzer geschikt is voor installatie in gevaarlijke gebieden.

Conclusie
Procesanalyzers vormen een essentieel onderdeel van de activiteiten in de moderne raffinaderij. Ze kunnen worden gebruikt om verschillende producten van verschillende proceseenheden in opslagtanks of on-line te mengen.