Lerakódások a finomító folyamatokban: miért olyan magasak az energiaköltségei és hogyan lehet ezt orvosolni.

Miért olyan fontos a lerakódások kezelése: a finomító üzemeltetése során elengedhetetlen a hatékony hőátadás fenntartása a megbízható és energiahatékony működéshez. A hőcserélőben lerakódott ásványi anyagok, üledékek, korróziós termékek, biológiai anyagok és szerves anyagok befolyásolják a teljesítményt, a termelés rendelkezésre állási idejét és az üzemanyag-fogyasztást. Ezek az egyes berendezések életciklusa során folyamatosan felhalmozódnak.

A fokozatos lerakódás nemcsak rontja a hőcserélő teljesítményét, hanem csökkenti az üzem általános teljesítményét és a hatékony hővisszanyerést. A lerakódás növekedésével több energia szükséges ugyanazon folyamatok elvégzéséhez, ami magasabb üzemanyag-fogyasztáshoz, megnövekedett üzemeltetési költségekhez és nagyobb CO₂-kibocsátáshoz vezet. A megfelelő hőcserélő kiválasztása és rendszeres karbantartással a lerakódások eltávolítása elengedhetetlen a teljesítmény fenntartásához, a költségek alacsony szinten tartásához és az energiahatékonyság maximalizálásához.

Hol a legfontosabb

A nyersolaj-desztilláló egységek (CDU) a finomítói működés középpontjában állnak, és atmoszférikus desztillációval választják szét a nyersolajat különböző frakciókra. A kemencébe való belépés előtt a nyersolaj áthalad az előmelegítő vonalon, amely egy sor hőcserélőből áll, és amelynek célja a forró folyamatáramokból fokozatosan hőt visszanyerni, valamint az általános energiafogyasztást csökkenteni.

 

Ezen előmelegítő vonalon belül a nyersolajat fokozatosan, lépésről lépésre melegítik fel, és minden hőcserélő hozzájárul az előmelegítési folyamathoz, mielőtt a végső hőmérséklet-emelkedés a kemencében megtörténne. A vonal utolsó szakasza, közvetlenül a kemence előtt, különösen kritikus, mivel itt a legmagasabb hőmérsékle, és ezért ezért itt csökkentik legnagyobb mértékben a teljesítményt a lerakódások.

Ahogy a vonal utolsó berendezése eltömődik, a célhőmérséklet bemeneti hőmérséklet, CIT) már nem érhető el, és az eltérés idővel egyre növekszik. Ha a CIT az eltömődés miatt egy év alatt 20 °C-kal csökken, ez a kemence terhelésének körülbelül 100 GWh-s növekedését eredményezi. Ezt a különbséget ezért a kemencének kell kompenzálnia, ami a kemence terhelésének növekedéséhez vezet. Ennek következtében körülbelül 5 millió euró többletüzemanyag-költség és körülbelül 20 700 tonnával magasabb kibocsátás keletkezik.

 

 

Hogyan lehet véglegesen megoldani az eltömődés problémáját

A berendezéstől és a folyamat lépéseitől függően a különböző lerakódási mechanizmusok eltérő tisztítási stratégiákat és testreszabott karbantartási terveket igényelnek a teljesítmény optimalizálása és a karbantartási leállások minimalizálása érdekében. Mivel a megfelelő tisztítási módszer kiválasztása az lerakódások típusától és az üzemeltetési feltételektől függ, a tisztítás előtt néhány tényezőt figyelembe kell venni: az eltömődés típusát és mértékét, a hozzáférhetőséget, a szükséges tisztítási gyakoriságot, valamint a karbantartás alatti leállási idő minimalizálását. Az Alfa Laval teljesítményértékelési és helyszíni auditprogramokat kínál a hőcserélők állapotának pontos felmérésére és teljesítményének nyomon követésére. Ezek az értékelések segítenek a teljesítményveszteségek azonosításában, az optimális tisztítási időközök meghatározásában, valamint a legmegfelelőbb karbantartási módszerek kiválasztásában. Az eredmények alapján az Alfa Laval különböző tisztítási megoldásokat kínál akár helyszíni szolgáltatásként, akár szakosodott szervizközpontjaink egyikében.

 

Ezek a tisztítási módszerek a következők:

 

• Mechanikus tisztítás / Vízsugaras tisztítás: Főként puha lerakódások – például iszap, sár, biológiai lerakódások vagy laza szénhidrogén-maradványok – esetén alkalmazzák; ez a tisztítási módszer erős vízsugarat használ a lerakódások eltávolítására anélkül, hogy károsítaná a hőátadó felületet. Ez egy gyors és hatékony karbantartási megoldás, amelyet leállások idején lehet alkalmazni.
• Nagyon nagynyomású vízsugaras tisztítás (akár 600 bar): Ezt a módszert a legkeményebb és legsűrűbb szennyeződések, például a pirokoksz, a polimerizált szénhidrogének vagy az erősen tapadó ásványi lerakódások esetén ajánljuk. A nagynyomású vízsugarak képesek behatolni a sűrű lerakódásokba, eltávolítani azokat, és helyreállítani a hőátadási hatékonyságot.
• Kémiai tisztítás (merítés vagy CIP): Ha az olyan lerakódások, mint a vízkő, sók, korróziós termékek vagy szénhidrogén-maradványok kémiailag oldhatók, akkor ez a megfelelő tisztítási módszer. A CIP-tisztítás lehetővé teszi a hőcserélő szétszerelés nélküli tisztítását, ami csökkenti a karbantartási időt és az üzemzavarokat.
• Pirolízis-tisztítás: Ezt a tisztítási módszert főként súlyos szerves szennyeződések, koksz és polimerizált szénhidrogén-lerakódások esetén alkalmazzák. A hőcserélőt ellenőrzött körülmények között felmelegítik, hogy a lerakódások hő hatására hamuvá vagy törékeny maradványokká bomljanak, amelyeket ezután mechanikusan könnyen eltávolíthatók.
• Ultrahangos tisztítás: érzékeny komponensek vagy bonyolult geometriájú felületekhez alkalmas, ahol a hagyományos mechanikus tisztítás nehézségekbe ütközik. Ennél a módszernél nagyfrekvenciás ultrahanghullámokat használnak kavitációs buborékok létrehozására egy folyadékfürdőben, amelyek hatékonyan eltávolítják a finom részecskéket és lerakódásokat a nehezen elérhető területekről anélkül, hogy károsítanák a berendezést.

 

A digitális monitoring következő lépése

Most, hogy már tudjuk, hogy a rendszeres tisztítás és karbantartás elengedhetetlen, a következő lépés az, hogy azonosítsuk a lerakódásokat, még mielőtt problémát okoznának. Az Alfa Lavalnál folyamatosan keressük az intelligens, energiahatékonyabb megoldásokat, amelyek túlmutatnak a hagyományos karbantartáson. Ma a digitális felügyeletnek köszönhetően átalakul a finomítók hőcserélőinek, különösen a Compabloc-oknak a kezelése. A digitális ikertechnológia, a mesterséges intelligencia és a több évtizedes szakértelem segítségével ügyfeleink átállhatnak a reaktív karbantartásról a proaktívra. Ez a megközelítés nemcsak felismeri és kezelni tudja a lerakódásokat, mielőtt azok hatással lennének a költségekre vagy a teljesítményre, hanem magasabb szintű megbízhatóságot, hatékonyságot és fenntarthatóságot is biztosít. A valós idejű betekintés és a prediktív elemzés segítségével minden Compabloc teljes hatékonysággal működhet, biztosítva, hogy a kiváló működés ne a véletlen, hanem az adatalapú átláthatóság révén valósuljon meg.

 

Szeretne többet megtudni arról, hogyan kerülheti el a lerakódások okozta problémákat a finomítói folyamatokban?

Ismerje meg a Compabloc szervizszolgáltatásokat