정유소는 생산 한도를 끌어 올리면서도 배관 및 장비 손상을 제어하여 수익성을 높입니다.
결과
- 자본 지출 없이 생산량을 증가시켜 시설 이익 증가
- 불필요한 셧다운을 피하기 위한 장비 상태의 실행 가능성을 검증했습니다.
- 더 높은 생산 한계를 결정하기 위해 배관 및 장비의 마모를 정량화했습니다.
이미지 1. 헤더 주변의 전략적 지점에 장착된 5개의 Rosemount 무선 부식 및 침식 트랜스미터는 탄소강 헤더 파이프 벽이 a 에서 얇아지고 있는지 확인하는 데 도움을 주었습니다. 2mm(0.08인치) 속도 연간.
고객
통합 주요 석유 및 가스 생산업체가 운영하는 유럽의 정유업체.
응용 분야
마모가 증가하거나 더 심한 경우 치명적인 고장이 발생하기 쉬운 정유소 배관 및 장비.
과제
수익성을 높이고자 하는 정유 공장은 충분한 시장 수요가 있는 경우 생산 비용을 줄이거나 생산 수준을 높이려고 노력할 수 있습니다. 생산량 증가를 추진하려면 병목 현상을 제거하기 위한 자본 프로젝트가 필요할 수 있지만, 생산량을 얼마나 늘릴 수 있는지를 결정하는 것은 일반적으로 병목 현상이 나타날 때까지 점진적인 증대로 시작됩니다. 기업 경영진은 이 정유 공장에 대대적인 자본 개선을 시작하지 않고 생산량을 30% 늘리라고 요구했습니다.
이러한 문제에 직면했을 때 한 가지 접근법은 단순히 펌프를 더 빠르게 가동하고, 밸브를 더 넓게 열고, 정상 한계를 초과하여 생산량을 늘리는 것입니다. 당연히 식물의 성질에 따라 효과가 크게 다르지만 몇 가지 일반적인 효과는 다음과 같습니다.
- 가열 단계는 열을 더 빨리 전달하려면 더 뜨거워야 합니다
- 파이프 및 밸브를 통과하는 유체의 유량은 속도가 빨라질수록 증가합니다
- 반응기 내 체류 시간 단축
- 분류 증류 공정의 분리 효율이 떨어집니다.
곧 나타난 병목 현상 중 하나는 이미 높은 전환율로 가동되고 있던 정유 공장의 수소 분해기 장치였습니다. 프로판과 가벼운 끝 스트림과 함께 더 많은 양의 변환되지 않은 오일을 수소 첨가 분해기 안정기로 강제로 배출하면 공정의 효율성이 일부 손실될 수 있습니다. 이 스트림은 일련의 열 교환기에서 냉각된 다음 프로판, 변환되지 않은 오일 및 산성수의 세 스트림으로 나뉩니다.
이 장치는 새로운 생산 속도로 약 4년 동안 작동했으며 잘 작동하는 것 같았습니다. 작업자에게는 알지 못했던 프로판의 유량 증가가 열교환기에서 프로판을 수집하도록 설계된 복잡한 헤더 시스템을 침식하고 있었습니다. 어느 날 운영자는 헤더의 새로 형성된 누출에서 H2S 함량이 높은 액체 프로판 기둥이 분출되어 제품 손실은 물론, 심각한 안전 및 환경 문제를 야기하는 것을 발견했습니다.
다행히도 프로판이 점화원을 찾기 전에 문제가 발견되었습니다. 작동을 재개하기 전에 외부에 장착된 클램프를 설치할 수 있도록 장치가 잠시 종료되었습니다. 이로써 당면한 문제는 해결되었지만 엔지니어들은 더 많은 누출이 발생할 수 있다고 우려했습니다.
솔루션
정유소의 평가 엔지니어링 팀은 5개의 Rosemount™ 무선 부식 및 침식 트랜스미터(이미지 1)를 헤더 주변의 전략적 지점에 설치했습니다. 몇 가지 분석 끝에 탄소강 헤더 파이프 벽이 2mm(0.08인치)의 속도로 얇아지고 있음을 확인했습니다 산성수 캐리오버 증가로 인한 높은 H2S 레벨과 결합된 유량 증가로 인한 침식으로 인한 연간.
총 트랜스미터 설치 프로젝트 비용은 약 25,000유로였지만, 장치의 생산 가치가 하루 약 100만 유로임을 감안할 때 미미한 비용으로 간주되었습니다.
이 트랜스미터는 영구적으로 장착되고, 연속적으로 금속 두께를 판독하고, WirelessHART® 네트워크를 통해 데이터를 모니터링 및 기록 시스템으로 전송합니다. 개별 트랜스미터의 판독값은 시간 경과에 따라 분석할 수 있으므로 금속 손실이 발생할 때 이를 모니터링할 수 있습니다.
헤더의 손상은 심각했지만, 엔지니어들은 스테인리스 강으로 새 헤더를 제작하여 예정된 턴어라운드 중에 설치할 수 있을 때까지 헤더가 안전하게 계속 작동할 수 있을 만큼 무결성이 충분히 남아 있다고 판단했습니다. 새로운 헤더는 이전 탄소강보다 가격이 더 비쌌지만 엔지니어들은 훨씬 더 긴 서비스 수명을 예상하고 합리적인 시간 내에 제조할 수 있었기 때문에 긴급 프리미엄 요금을 피할 수 있었습니다.
트랜스미터 설치의 진정한 가치와 데이터가 주요 헤더 고장 및 치명적인 탄화수소 방출의 잠재적 재앙을 피하는 데 있었습니다. 또한 신속한 설계 및 새 헤더 제작에 드는 비용을 절감하고 부당한 가동 중단으로 인한 생산 중단을 방지했습니다. 엔지니어가 헤더의 실제 상태를 확인할 수 없었다면 안전상의 이유로 가동 중단이 필요했을 것입니다.