Prognozowanie i ograniczanie foulingu w przetwarzaniu ropy

CrudePLUS* is Veolia's to kompleksowe rozwiązanie Veolia, które łączy zaawansowane analizy i testowanie z oprogramowaniem do modelowania predykcyjnego w celu oceny stabilności, kompatybilności oraz potencjału do powstawania foulingu w ropie naftowej, jej mieszankach i innych płynach procesowych wykorzystywanych w rafineriach. Rozwiązanie umożliwia rafineriom proaktywne ograniczanie foulingu, optymalizację procesów oraz realizację celów związanych ze zrównoważonym rozwojem.

Fouling w układzie wstępnego podgrzewania ropy jest jednym z najpoważniejszych wyzwań operacyjnych w rafineriach, ponieważ ogranicza efektywność wymiany ciepła. Prowadzi to do zwiększonego zużycia paliwa w piecach procesowych, wyższych kosztów energii, większej emisji CO₂ oraz wzrostu spadku ciśnienia, a także ogranicza wydajność instalacji.
Dodatkowo fouling może powodować straty produkcyjne, zwiększać koszty utrzymania ruchu oraz prowadzić do nieplanowanych przestojów, które – w zależności od wielkości rafinerii i warunków eksploatacji – mogą generować straty sięgające nawet kilkuset tysięcy euro dziennie.

CrudePLUS wykorzystuje trzy podstawowe wskaźniki predykcyjne:

• RIX (Relative Instability Index) – określa skłonność ropy do samoczynnej destabilizacji lub destabilizacji mieszanek. Wskaźnik wyznaczany jest w czasie krótszym niż 5 minut.
• CPI (Crude Precipitant Index) – określa potencjalną ilość asfaltenów i innych powiązanych koloidów, które mogą wytrącić się w wyniku destabilizacji.
• FPX (Fouling Potential Index) – określa potencjał do powstawania foulingu, jego intensywność oraz mechanizm, umożliwiając identyfikację miejsc w instalacji najbardziej narażonych na jego występowanie. Wskaźnik wyznaczany jest w około 1 godzinę.

Tradycyjne środki przeciw foulingowi skutecznie wydłużają czas pracy instalacji między czyszczeniami oraz zapobiegają zatykaniu rur wymienników ciepła. Są jednak stosowane w sposób reaktywny – bez wiedzy o tym, który gatunek ropy powoduje fouling i jakie są przyczyny jego powstawania.
CrudePLUS zapewnia analitykę predykcyjną umożliwiającą optymalizację doboru i dozowania środków chemicznych — dzięki czemu stosowanie środków zapobiegających osadzaniu się osadów jest znacznie bardziej ukierunkowane i opłacalne. Oferta Veolia w zakresie środków chemicznych do przetwarzania węglowodorów (obejmująca środki zapobiegające osadzaniu się osadów, inhibitory korozji oraz separatory faz) jest najskuteczniejsza, gdy opiera się na danych z CrudePLUS.

Zdecydowanie tak. Na poziomie Strategicznym rozwiązanie CrudePLUS dostarcza informacji wspierających decyzje zakupowe, umożliwiając rafineriom ocenę ryzyka powstawania foulingu związanego z nowymi gatunkami ropy typu jeszcze przed ich zakupem. Pozwala to podejmować bardziej świadome decyzje zakupowe, a także – w uzasadnionych przypadkach – negocjować korzystniejsze ceny surowca na podstawie ilościowo określonego ryzyka procesowego.

Ograniczając fouling, CrudePLUS poprawia efektywność wymiany ciepła w układzie wstępnego podgrzewania ropy, zmniejszając ilość energii potrzebnej do jej ogrzania. Skuteczniejszy odzysk i wykorzystanie ciepła przekładają się bezpośrednio na niższą emisję CO₂, NOₓ, pyłów oraz SO₂.
Typowa rafineria o średnim stopniu złożoności wymaga około 700–900 MW mocy cieplnej**. Nawet niewielka poprawa efektywności wymiany ciepła może przełożyć się na ograniczenie emisji CO₂ o tysiące ton rocznie

**Żródło: https://decarbonisationtechnology.com/article/234/electrification-as-a-pathway-towards-a-green-refinery

Nie – CrudePLUS stanowi ich uzupełnienie i rozszerzenie. Tradycyjne analizy dostarczają podstawowych informacji o właściwościach ropy, natomiast CrudePLUS zapewnia predykcyjne informacje o tym, jak dany gatunek ropy będzie zachowywał się w konkretnych warunkach pracy Twojej rafinerii.
Ponieważ nie istnieją dwie identyczne rafinerie, CrudePLUS uwzględnia indywidualną konfigurację instalacji, skład przetwarzanego surowca oraz rzeczywiste warunki operacyjne.

• oszczędność setek ton gazu opałowego,
• ograniczenie emisji CO₂ o tysiące ton,
• oszczędności sięgające milionów euro dzięki zapobieganiu degradacji termicznej oraz wydłużeniu kampanii produkcyjnych,
• niższe koszty utrzymania ruchu i rzadszą konieczność czyszczenia wymienników ciepła.

Tak. CrudePLUS dostarcza cennych informacji dotyczących niestabilności ropy (RIX, CPI), która może wpływać na pracę odsalacza, powodując m.in. tworzenie trwałych emulsji oraz warstw pośrednich. Rozwiązanie pomaga określić próg niestabilności charakterystyczny dla konkretnego układu odsalania, umożliwiając skuteczniejsze zarządzanie procesem oraz optymalizację dozowania środków chemicznych.

Należy jednak pamiętać, że na ogólną wydajność odsalacza wpływa wiele czynników wykraczających poza właściwości samej ropy.