Использование измерений вязкости в режиме реального времени на нефтеперерабатывающих заводах для повышения эффективности, маневренности и прибыльности

Наличие сырой нефти и цены постоянно меняются. В этих условиях задача производителей нефтеперерабатывающих заводов по поддержанию или увеличению мощности при одновременном снижении затрат становится все более сложной. По мере того, как операторы движутся по пути к большей эффективности и рентабельности, они зависят от получения неизменно точных данных измерений процесса во всех приложениях.

Нефть остается одним из самых важных углеводородов на мировом рынке. Он остается основным источником жидкого и транспортного топлива, а также важнейшим предприятием полимеризационной промышленности. Вязкость - важная характеристика жидкости по многим причинам. Это может быть функциональное свойство или его можно соотнести с эксклюзивным атрибутом. Это может быть связано с эффективностью использования. Что еще более важно, вязкость - это показатель того, как обрабатывается жидкость - перекачивается, фильтруется и перемешивается.

Каждый очищенный нефтепродукт, полученный из сырой нефти, имеет определенное применение:

• Сжиженный нефтяной газ (LPG), также известный как бутан и пропан, используется в качестве автомобильного топлива или расфасовывается в бутылки и используется в бытовых целях.
• Бензин и дизельное топливо используются в качестве топлива для автомобилей.
• Керосин используется в качестве реактивного топлива.
• Нафта является основным сырьем для нефтехимии.
• Топочный мазут используется для нагрева
• Базовые масла используются для изготовления смазок.
• Асфальт, иногда называемый битумом, используется для мощения дорог.

Сырая нефть классифицируется как легкая или тяжелая нефть на основе различных физических свойств, таких как молекулярная масса, вязкость, плотность и плотность в градусах API. Вязкость и плотность играют очень важную роль в добыче нефти, транспортировке по трубопроводам и процессах добычи нефти.

Вязкость - одно из наиболее важных измерений, выполняемых на нефтеперерабатывающем заводе. Все клиенты покупают нефтепродукты, различающиеся по классам вязкости, основанным на международно признанных нормах, таких как ASTM. Вязкость имеет решающее значение для определения качества продукта. Кроме того, это очень важно для защиты технологического оборудования, такого как насосы и компрессоры.

Нефтепродукты определялись по их вязкости. Со временем были разработаны методы и технологии, позволяющие операторам лучше контролировать свои операции. Сегодня улучшения в измерении и контроле вязкости приводят к значительному увеличению прибыльности нефтепереработчиков. Сложность и высокая стоимость измерений вязкости и плотности в пластовых условиях являются основными причинами отсутствия таких данных при других температурах. Кроме того, вязкость и плотность являются важными руководящими принципами для численного моделирования, чтобы определить экономику и успех проекта по увеличению нефтеотдачи (EOR).

В целом процессы на нефтеперерабатывающих заводах, где измерение и управление вязкостью играют центральную роль в работе нефтеперерабатывающего завода, следующие:

• Смешивание
• Трансферы / Транспорт
• обнаружение
• измерение
• Исследования и разработки, химия смешения

Точные операции смешивания

Смешивание - это смешивание сырой нефти, конденсатов или битума - все с различными свойствами и значениями - в один поток, чтобы сделать новый тип сырой нефти более подходящим для транспортировки и переработки на НПЗ. Операция смешивания на нефтеперерабатывающем заводе имеет много соображений. Этим движет -

• объемы и количества добычи на устье;
• логистика, т.е. перемещение объемов на рынок с использованием труб, рельсов, барж;
• требования к сырью для нефтеперерабатывающих заводов и конфигурации технологических установок.

Основная проблема - это точные пропорции каждого продукта, добавленного в любой рецепт. Эта точность смешивания зависит от многих переменных в системе. Первичный измерительный прибор определяет общую точность системы; таким образом, выбор счетчика имеет большое значение.

Смешивание двух или более сырой нефти для достижения правильного баланса сырьевых качеств может вызвать неизвестные проблемы с несовместимостью сырой нефти. Это, в свою очередь, может привести к ускоренному засорению и, таким образом, к дополнительным затратам энергии на обогреватель установки для сырой нефти и потенциальному более раннему останову для очистки теплообменника.

Чаще всего бывает очень сложно отличить утечку от допустимых отклонений от модели из-за изменения условий в трубопроводе, ошибок измерения и изменений температуры и давления. Надежные приборы необходимы для обнаружения любых изменений в технологическом потоке и для того, чтобы оператор мог эффективно реагировать на любое такое изменение. Есть несколько преимуществ использования приборов для мониторинга свойств смеси в режиме реального времени и выбора подходящего корректирующего вмешательства при необходимости:

• Повышение выхода конкретных нефтепродуктов при переработке сланцевых масел и битума
• Подходящее определение конечной точки операций смешивания / смешивания для экономии энергии и обеспечения качества
• Стабильное качество потока сырья для нефтеперерабатывающих заводов, перерабатывающих нетрадиционную тяжелую сырую нефть и отечественные сланцевые масла.
• Более гибкая работа с вариантами: выгодное использование колебаний цен на сырую нефть и битум на рынке.
• Уменьшение связанного загрязнения и коррозии за счет улучшенного определения уровня эмульсии.
• Сочетание контроля качества с приборами автоматизации процессов в реальном времени может снизить потребность в модернизации НПЗ.

Нефтеперерабатывающие заводы используют поточные измерения вязкости для повышения стабильности производства. Вискозиметр расположен в байпасной линии магистрали и используется для поддержания добавления разбавителя для достижения идеальных требований заказчика с первого раза. Нефтеперерабатывающие заводы, использующие систему смешивания, управляемую анализатором, имеют возможность определять важные свойства каждой сырой нефти. Это позволяет регулировать смешивание, что может повлиять на желаемое качество и количество продукта. Планирование также улучшается за счет видимости характеристик поступающей нефти и дополнительного анализа на месте перед загрузкой в ​​установку для добычи нефти.

Движение нефтеперерабатывающих заводов: обеспечение необходимого качества и количества при транспортировке

К коммерческому переводу относятся операции по транспортировке физического вещества от одного оператора к другому. Контроль качества во время таких операций полезен для гарантии сторон, участвующих в сделке.

Добыча сырой нефти должна соответствовать спецификациям удельной плотности, вязкости и обводненности для коммерческого учета, установленным трубопроводными компаниями. Несоблюдение этих условий перед отправкой может привести к значительным расходам на переработку и простоям в работе. Инженеры ищут комплексное решение, позволяющее точно измерить соответствие требованиям. Им необходимо убедиться, что качество сырой нефти соответствует или превышает все требуемые технологические условия до того, как отгрузка покинет объект или пункт коммерческого учета.

Измерения на суше - это одно из конечных направлений деятельности, где полезно обеспечить соблюдение качества при измерениях вязкости и плотности. Когда сырая нефть попадает на берег, ее измеряют. Это влияет на налогообложение или оплату коммерческого учета. Между покупателем и продавцом используются сопоставимые системы и сравниваются данные. Перемещение между платформой, трубопроводом и береговым хранением и распределением является возможностью измерения, поскольку каждый покупатель хочет быть уверенным в том, что было поставлено. Измерения плотности полезны для этих оценок и расчетов.

Основное внимание при выборе измерительных систем уделяется типу счетчика для конкретного приложения, при этом основными факторами при выборе счетчика являются вязкость и уязвимость воздуха. Необходимо учитывать и другие факторы, такие как трубопроводы, вибрации, электрическая установка, регулирование потока, химическая совместимость, гидравлическая система системы и прошлый опыт. Полный список вариантов оборудования включает счетчик, сетчатый фильтр, регулирующий клапан и систему удаления воздуха, которая требует значительного внимания, поскольку она должна предотвращать попадание воздуха в систему измерения.

Улучшение работы нефтеперерабатывающего завода: баланс массы технологических единиц и контроль потерь

Баланс массы технологических единиц может быть проблемой из-за ошибок измерения. Без точных измерений невозможно идентифицировать реальные потери, а модели оптимизации становятся ненадежными. Многие нефтепереработчики полагаются на измерения объемной и лабораторной плотности для своих весов, даже если на оба измерения влияют изменения условий процесса. Встроенный плотномер значительно улучшает весы за счет измерения плотности в режиме онлайн, который может заменить лабораторные измерения плотности для получения более точных расчетов.

Понимание химии смешивания сырой нефти для оптимизации

 Помимо надлежащей инфраструктуры для смешивания на терминале, критически важно понимание химии смешивания сырой нефти. На международном рынке продается более 150 видов сырой нефти, и эта нефть различается по характеристикам, качеству и свойствам. Операции по смешиванию сырой нефти, битума и конденсата зависят от их физических и химических свойств, чтобы соответствовать спецификациям нефтепереработчика.

Вязкость и плотность - важные физические свойства сырой нефти. Однако практических моделей для расчета этих свойств тяжелой нефти при повышенных температурах не хватает. Измерители вязкости и плотности могут позволить инженерам получить точные модели, которые могут успешно предсказать эти два важных свойства жидкости и оптимизировать процессы смешивания для различных жидкостей в широком диапазоне температур.

Онлайн-характеристика качества сырой нефти обеспечивает эффективный инструмент для использования сырой нефти для получения максимальной прибыли при переработке с минимальными затратами. Это вынуждает нефтеперерабатывающие заводы и станции смешивания часто изменять качество сырой нефти в зависимости от оборудования нефтеперерабатывающего завода и мировых рыночных цен на различные виды сырой нефти.

Для измерения вязкости на нефтеперерабатывающих заводах традиционным подходом является автономное измерение с использованием метода ASTM-D445. Помимо ручных задач и интенсивного обслуживания, использование капиллярных трубок в лаборатории имеет ряд серьезных недостатков. Они дают только снимок очень определенного момента времени; момент отбора пробы. Поведение добываемой жидкости в реальном времени не может быть точно охарактеризовано лабораторными измерениями. Когда измерения проводятся каждые 8-12 часов, всегда есть шанс что-то упустить. Возвращение к требуемым характеристикам в процессах нефтепереработки может занять не менее 10 часов после потери контроля над процессом. Нефтепереработчики могут прожить от 100,000 500,000 долларов США + до XNUMX XNUMX долларов США за один случай.

Недостатки с раздельными приборами для плотности и вязкости

Операторы обычно используют различные инструменты 2 для измерения плотности и вязкости. Существуют серьезные проблемы при использовании двух отдельных инструментов:

• Для большинства традиционных инструментов, используемых для измерения плотности и вязкости, для анализа требуются отдельные пробы жидкости, при этом используются большие количества чрезвычайно ценных проб жидкости, которые нельзя использовать повторно.
• Одну и ту же температуру и давление сложнее достичь в двух отдельных приборах, что приводит к ошибкам измерения
• Трудно разместить вместе большие и громоздкие плотномеры и вискозиметр из-за ограничений по месту и монтажу
• Требуется значительная работа по интеграции аппаратного и программного обеспечения для синхронизации данных измерений и обеспечения соответствия

На нефтеперерабатывающих заводах, где производство некондиционного материала может стоить сотни тысяч долларов в день, нефтепереработчики все чаще полагаются на непрерывные поточные измерения в режиме реального времени, чтобы расширить традиционные автономные лабораторные испытания и гарантировать качество продукции. Для поточных измерений вязкости обычно используются технологии: капиллярные, вибрационные и колебательно-поршневые. Все они требуют кондиционирования тестируемой жидкости, чтобы она была такой же однородной, как и лабораторные образцы, с точки зрения температуры, расхода и содержания частиц. Окупаемость инвестиций в поточный контроль вязкости для асфальтов и смазочных масел измеряется в днях. RheonicsПринцип крутильного резонатора является предпочтительной технологией поточных вискозиметров из-за присущих ему преимуществ в точности и надежности по сравнению с конкурирующими подходами. Для нефтеперерабатывающих предприятий, которым трудно удовлетворить спрос, эта разница имеет решающее значение.

Автоматизированное поточное измерение и контроль вязкости имеет решающее значение для контроля вязкости во время смешивания и обеспечения полного соответствия критических характеристик требованиям для нескольких партий без необходимости полагаться на автономные методы измерения и методы отбора проб. Rheonics предлагает следующие решения для контроля и оптимизации процессов при разработке, обработке, масштабировании и тестировании.

Измерители вязкости и плотности

1. В очереди Вязкость измерения: Rheonics" SRV представляет собой поточное устройство для измерения вязкости с широким диапазоном, способное обнаруживать изменения вязкости в любом технологическом потоке в режиме реального времени.
2. В очереди Вязкость и плотность измерения: Rheonics" SRD представляет собой поточный прибор для одновременного измерения плотности и вязкости. Если измерение плотности важно для вашей работы, SRD - лучший датчик для удовлетворения ваших потребностей, с рабочими возможностями, аналогичными SRV, а также с точными измерениями плотности.

Комплексный, под ключ управление для работы НПЗ

Rheonics предлагает комплексное «под ключ» решение по управлению качеством, состоящее из:

1. В очереди Вязкость измерения: Rheonics' СРВ - широкодиапазонное поточное устройство измерения вязкости со встроенным измерением температуры жидкости
2. Rheonics Монитор процессов: продвинутый прогнозирующий контроллер слежения для мониторинга и управления изменениями условий процесса в реальном времени
3. Rheonics РеоПульс автоматически dосинг: Автономная система уровня 4, которая обеспечивает бескомпромиссное соблюдение установленных пределов вязкости и автоматически активирует перепускные клапаны или насосы для адаптивного дозирования компонентов смеси.

Датчик SRV расположен в линии, поэтому он непрерывно измеряет вязкость (и плотность в случае SRD). Оповещения можно настроить для уведомления оператора о необходимых действиях, либо весь процесс управления можно полностью автоматизировать с помощью RPTC (Rheonics Контроллер прогнозирующего слежения). Использование SRV в технологической линии смешивания приводит к повышению производительности, увеличению прибыли и обеспечению соответствия нормативным требованиям. Rheonics Датчики имеют компактный форм-фактор, что упрощает установку OEM и модернизацию. Они не требуют обслуживания или изменения конфигурации. Датчики обеспечивают точные, повторяемые результаты независимо от того, как и где они установлены, без необходимости использования специальных камер, резиновых уплотнений или механической защиты. Не требуя расходных материалов и повторной калибровки, SRV и SRD чрезвычайно просты в эксплуатации, что приводит к чрезвычайно низким эксплуатационным расходам в течение всего срока службы.

После создания технологической среды обычно требуется мало усилий для поддержания целостности систем: операторы могут рассчитывать на жесткий контроль с Rheonics решение для управления качеством нефтеперерабатывающего завода.

Нефтеперерабатывающие заводы могут наилучшим образом использовать достижения в области технологий автоматизации, Rheonics

Rheonics Системы автоматизации включают в себя функции, выходящие за рамки устаревших систем, такие как встроенные усовершенствованные алгоритмы управления процессами, статистический мониторингoring, мониторинг смарт-устройствoring и мониторинг состояния активовoring. Они передают данные о процессах и состоянии активов как для эксплуатации, так и для технического обслуживания, предоставляя новые и эффективные способы интеграции рабочих процессов и повышения своевременности и точности решений.

Компактный форм-фактор, нет движущихся частей и не требует обслуживания

RheonicsSRV и SRD имеют очень малый форм-фактор, что упрощает установку OEM и модернизацию. Они обеспечивают легкую интеграцию в любой технологический поток. Их легко чистить, они не требуют обслуживания или изменения конфигурации. Они занимают небольшую площадь, что позволяет устанавливать их в линию на любой технологической линии, избегая необходимости в дополнительном пространстве или адаптере.

Высокая стабильность и нечувствительность к условиям монтажа: возможна любая конфигурация

Rheonics В SRV и SRD используется уникальный запатентованный коаксиальный резонатор, в котором два конца датчиков закручиваются в противоположных направлениях, компенсируя реактивные моменты при их монтаже и, следовательно, делая их совершенно нечувствительными к условиям монтажа и расходам. Чувствительный элемент располагается непосредственно в жидкости, не требуя специального корпуса или защитной клетки.

Мгновенное получение точных данных о качестве продукции - полный обзор системы и прогнозирующий контроль

Rheonics" РеоПульс программное обеспечение мощное, интуитивно понятное и удобное в использовании. Текущую среду в реальном времени можно контролировать с помощью встроенного IPC или внешнего компьютера. Несколько датчиков, разбросанных по всему предприятию, управляются с единой приборной панели. Отсутствие влияния пульсации давления от накачки на работу датчика или точность измерения. Нет эффекта вибрации.

Встроенные измерения, обходная линия не требуется

Непосредственно установите датчик в ваш технологический поток, чтобы выполнять измерения вязкости (и плотности) в режиме реального времени. Обходной линии не требуется: датчик может быть погружен в линию; Расход и вибрации не влияют на стабильность и точность измерений.

Простая установка и не требует перенастройки / перекалибровки - не требует обслуживания / простоев

В маловероятном случае повреждения датчика замените датчики, не заменяя и не перепрограммируя электронику. Замена сенсора и электроники без каких-либо обновлений прошивки или изменений калибровки. Легкий монтаж. Доступны со стандартными и специальными технологическими соединениями, такими как NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, Фланец, Варинлайн и другие санитарно-гигиенические соединения. Никаких специальных камер. Легко снимается для чистки или осмотра. SRV также доступен с DIN11851 и tri-clamp соединение для облегчения монтажа и демонтажа. Датчики SRV герметично закрыты для очистки на месте (CIP) и поддерживают промывку под высоким давлением с разъемами IP69K M12.

Rheonics приборы имеют зонды из нержавеющей стали и дополнительно имеют защитное покрытие для особых ситуаций.

Низкое энергопотребление

Источник питания 24 В постоянного тока с потребляемым током менее 0.1 А при нормальной работе.

Быстрое время отклика и температурная компенсация вязкости

Сверхбыстрая и надежная электроника в сочетании с комплексными вычислительными моделями позволяют Rheonics устройства одни из самых быстрых, универсальных и точных в отрасли. SRV и SRD обеспечивают точные измерения вязкости (и плотности для SRD) в режиме реального времени каждую секунду, и на них не влияют изменения расхода!

Широкие операционные возможности

Rheonics'приборы созданы для проведения измерений в самых сложных условиях.

SRV доступно с самый широкий рабочий диапазон на рынке вискозиметров для поточного процесса:

• Диапазон давления до 5000 фунтов на квадратный дюйм
• Диапазон температур от -40 до 200 ° C
• Диапазон вязкости: от 0.5 сП до 50,000 сП (и выше)

SRD: один инструмент, тройная функция - Вязкость, температура и плотность

RheonicsSRD — это уникальный продукт, который заменяет три различных прибора для измерения вязкости, плотности и температуры. Это устраняет трудности совместного размещения трех разных приборов и обеспечивает чрезвычайно точные и повторяемые измерения в самых суровых условиях.

Управление смешивание более эффективно, сократить расходы и повысить производительность

Интегрируйте SRV в технологическую линию и обеспечьте постоянство на протяжении многих лет. SRV постоянно отслеживает и контролирует вязкость (и плотность в случае SRD) и адаптивно активирует клапаны для дозирования компонентов смеси. Оптимизируйте процесс с помощью SRV и получите меньше простоев, меньшее потребление энергии, меньшее количество несоответствий и экономию материальных затрат. И, в конце концов, это способствует лучшему результату и лучшей окружающей среде!

Превосходный дизайн датчика и технология

Сложная запатентованная электроника является мозгом этих датчиков. SRV и SRD доступны со стандартными технологическими соединениями, такими как ¾ дюйма NPT, DIN 11851, фланцами и Tri-clamp позволяет операторам заменить существующий датчик температуры в технологической линии на SRV/SRD, предоставляя ценную и полезную информацию о технологической жидкости, такую ​​как вязкость, помимо точного измерения температуры с помощью встроенного датчика Pt1000 (доступен стандарт DIN EN 60751, класс AA, A, B) .

Электроника построена в соответствии с вашими потребностями

Электроника датчика, доступная как в корпусе преобразователя, так и в малом форм-факторе для монтажа на DIN-рейку, позволяет легко интегрировать в технологические линии и внутри аппаратных шкафов машин.

Простота интеграции

Многочисленные аналоговые и цифровые методы связи, реализованные в электронике датчика, делают подключение к промышленному ПЛК и системам управления простым и понятным.

Варианты аналоговой и цифровой связи

Дополнительные опции цифровой связи

Rheonics предлагает искробезопасные датчики, сертифицированные ATEX и IECEx для использования в опасных средах. Эти датчики соответствуют основным требованиям по охране труда и технике безопасности, касающимся проектирования и изготовления оборудования и защитных систем, предназначенных для использования в потенциально взрывоопасных средах.

Сертификаты искробезопасности и взрывобезопасности, выданные Rheonics также позволяет настраивать существующий датчик, позволяя нашим клиентам избежать времени и затрат, связанных с поиском и тестированием альтернативы. Пользовательские датчики могут быть предоставлены для приложений, требующих от одного до тысяч единиц; со сроками выполнения недель, а не месяцев.

Rheonics SRV & SRD сертифицированы как ATEX, так и IECEx.

Непосредственно установите датчик в технологический поток, чтобы выполнять измерения вязкости и плотности в реальном времени. Обводная линия не требуется: датчик можно погружать в линию; расход и вибрации не влияют на стабильность и точность измерения. Оптимизация производительности перемешивания путем проведения повторяющихся, последовательных и последовательных испытаний жидкости.

Пункты контроля качества на линии

• В танках
• В соединительных трубах между различными контейнерами для обработки

Инструменты / Датчики

SRV Вискозиметр ИЛИ SRD для дополнительной плотности

Rheonics разрабатывает, производит и продает инновационные датчики и средства мониторинга жидкостей.oring системы. Точность, созданная в Швейцарии, RheonicsЛинейные вискозиметры и плотномеры обладают чувствительностью, необходимой для применения, и надежностью, необходимой для работы в суровых условиях эксплуатации. Стабильные результаты – даже при неблагоприятных условиях потока. Никакого влияния перепада давления или скорости потока. Он одинаково хорошо подходит для измерений контроля качества в лаборатории. Нет необходимости изменять какой-либо компонент или параметр для измерения во всем диапазоне.