چرا اندازه گیری دمای نقطه شبنم مهم است؟

اندازه گیری دمای نقطه شبنم

اندازه گیری دمای نقطه شبنم یکی از موضوعات بسیار مهم در صنایع است. در این پست به مطالعه‌ای درمورد اثرات نقطه شبنم و موضوعاتی که برای سیستم‌ها و تجهیزات می‌پردازیم. به ویژه در شرایط کم کاری در این روزهای کرونایی که منجر به کاهش تقاضا برای تولیدات شده‌است.

هنگامی که میزان تولیدات خود را کاهش می‌دهید، برای جلوگیری از خوردگی، همواره باید دمای نقطه اسید شبنم را در سیستم‌های روشن تولید کننده گرما کنترل کنید.

بازیابی گاز دودکش در سطح پایین به پالایشگاه‌ها این امکان را می‌دهد تا کارایی سیستم‌های تولید کننده گرمای خود را بهبود بخشند.
با این حال، این فرآیند می‌تواند منجر به متراکم شدن گازهای دودکش شود، و این قطرات اسیدی می‌توانند تجهیزات را از بین ببرند.

برای ایمنی و کارایی مطلوب، پالایشگاه‌ها باید دما را کنترل کنند. در صورت لزوم، تنظیمات عملیاتی را انجام دهند تا موجب آسیب به تجهیزات و سیستم‌ها نشود.

نگاهی به نحوه مصرف انرژی در سیستم‌ها

• در پالایشگاه‌ها ، سیستم‌های تولید کننده گرما از جمله مصرف کنندگان اصلی انرژی هستند که حدود ۴۰-۵۰٪ سوخت در واحدهای فرآیندی مختلف را مصرف می‌کنند.

• سیستم آبگرمکن و دیگهای بخار تشکیل دهنده آن حدود ۳۰-۴۰٪ سوخت را مصرف می‌کند.

• برای یک پالایشگاه معمولی با تاسیسات پردازش ثانویه، میانگین مصرف سوخت در سیستم‌های گرمایشی حدود ۷ درصد وزنی تولید خام است.

با افزایش انگیزه برای کاهش انتشار کربن، بهبود کارایی سیستم‌های گرمایشی روشن و اندازه گیری دمای نقطه شبنم از مهمترین اقداماتی است که می‌تواند یک پالایشگاه انجام دهد.

یکی از راه‌های بهبود کارایی استفاده از بازیابی حرارت گاز دودکش در سطح پایین است که فرآیند تبادل حرارت گاز دودکش با فرایندهای دمای پایین مانند آب تغذیه دیگ بخار، هوای احتراق و غیره است.

با این حال، بازیابی حرارت گاز دودکش در سطح پایین چالش‌های خود را به همراه دارد. یکی از مهمترین مواردی که باید بخاطر بسپارید، خوردگی نقطه شبنم دودکش است.

چگالش و خوردگی در تجهیزات تصفیه خانه اسید سولفوریک

وقتی سوخت‌های حاوی ترکیبات گوگردی دچار احتراق می‌شوند، گازهای دودکش حاصل، می‌توانند به اسید سولفوریک (H2SO4) ، اسید سولفور (H2SO3) و سایر مواد تهاجمی متراکم شوند.
این اسیدهای متراکم باعث خوردگی لوله‌ها و سایر سطوح کشیده در بخش‌های همرفت، مجاری دودکش‌ها، پشته‌ها، پیش گرم کننده هوا و غیره می‌شوند.

مقدار ترکیبات حاوی گوگرد، بیشتر به صورت سولفید هیدروژن (H2S) در سوخت، مستقیماً با غلظت قطرات اسید و در نتیجه با درجه خوردگی ارتباط دارد.

چندین محقق در زمینه اندازه‌گیری دمای نقطه شبنم اسیدی یا دمایی که گاز اسیدی به قطرات متراکم می‌شود، کار گسترده‌ای انجام داده‌اند. برای سیستم‌های گرمایشی، هدف حفظ دمای مناطق حساس بالاتر از آن نقطه شبنم است.

کنترل این متغیر در شرایط کار عادی آسان است.
با این حال، در حین بهره برداری، مانند آنچه که صنعت در حال حاضر تجربه می‌کند، منطقه کم دمای سیستم‌های گرمایشی که معمولاً به عنوان پایان سرد شناخته می‌شود – می‌تواند به دمای نقطه شبنم اسیدی نزدیک شود.

بازده پایین‌تر ، خطرات خوردگی بالاتر

از زمانی که بیماری COVID-19 جهان را فراگرفته است، مصرف کنندگان و مشاغل مصرف سوخت‌های حمل و نقل را کاهش داده‌اند.

صنعت نفت و گاز با کاهش کارخانه‌های پالایشگاه با بیشترین افت واحدها برای تولید بنزین براساس تقاضای کم رو به رو شدند.

به گفته اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده (EIA): “ورودی ناخالص به ADUs [واحدهای تقطیر جوی] در آوریل ۲۰۲۰ ۳٫۴ میلیون بشکه در روز (b / d) (21٪) کمتر از پنج ساله (۱۹-۱۹-۲۰۱۵) بود. متوسط و ورودی ناخالص آن به ADU در ماه مه ۲۰۲۰ ۳٫۶ میلیون بشکه در روز بود (۲۱٪) کمتر از متوسط پنج ساله (شکل ۱). در مقایسه با ADU و سایر واحدهای پایین دستی، ورودی به ترقه‌های کاتالیزوری، مرتبط با تولید بنزین در یک پالایشگاه، از نظر میانگین پنج ساله در آوریل و مه دومین تغییر بزرگترین حجم را داشته است، به طور متوسط ۱٫۶ میلیون بشکه در روز و ۱٫۴ به ترتیب کمتر از میلیون بشکه در روز ”(این هفته در پترولیوم ، ۱۹ آگوست ۲۰۲۰ ، EIA ایالات متحده).

عملکرد کم کارتر سیستم‌های گرمایشی گرم شده به طور مستقیم بر دمای پایان سرد تأثیر می‌گذارد که می‌تواند منجر به خوردگی نقطه شبنم اسیدی شود.
برای عملکرد بهینه و یکپارچگی تجهیزات، پالایشگاه‌ها باید دما را کنترل کرده و در صورت لزوم تنظیمات عملیاتی را انجام دهند.

گوشه‌های سرد در پیش گرمکن های هوا

از بین تمام تجهیزات موجود در بخاری، مواردی که بیشتر در معرض خوردگی نقطه شبنم اسیدی هستند، پیش گرم کننده‌های هوا (APH) هستند.

این مبدل‌های حرارتی قبل از ورود آن به مشعل، گرمای حاصل از گازهای دودکش را به هوای احتراق منتقل می‌کنند.

برای انجام این کار، بیشتر APH های بهبودی در یک پیکربندی جریان از بالا به پایین و از یک سمت به یکدیگر چیده شده‌اند.

این پیکربندی شیب دمای فضایی را در سمت گاز دودکش و هوای احتراق APH ایجاد می‌کند. در نتیجه یک گوشه سرد در محل مربوط به کمترین دود گاز دودکش و هوا ایجاد می‌کند.

اندازه گیری دما در پیش گرمکن های هوا

در اندازه‌گیری دمای نقطه شبنم به طور معمول در یک APH ، دمای گاز دودکش مخلوط پایین دست برای نظارت و تنظیمات عملیاتی استفاده می‌شود.
با این حال برای اینکه بتواند با حداقل دمای فلز لوله در گوشه سرد ارتباط داشته باشد، با حاشیه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در شکل زیر، نقاط ۱ و ۲، مکان‌های معمول برای نشانگر دمای گاز دودکش (TI) را نشان می‌دهد.
با این حال، با افزایش مدت زمان و خطرات APH ، مشخصات دمای مکانی به دلیل تغییر در ویژگی‌های انتقال حرارت تغییر می‌کند. این تغییر ممکن است از یک اندازه‌گیری دمای مختلط در یک نقطه مشخص نباشد.

اکثر پالایشگاه‌ها در حال حاضر متوجه شده‌اند که می‌توانند از نظارت بر وضعیت کوره برای رفع رسوب، نشت، توزیع جریان و سایر مشکلات عملکردی استفاده کنند. اکنون در زمان‌های تولید کمتر، پالایشگاه‌ها همچنین باید مراقب تراکم نقطه شبنم اسیدی در تجهیزات حساس باشند.

جزئیات اندازه گیری دما نقطه شبنم در APH

در یک APH ، یکی از راه‌های انجام این کار استفاده از میراگر بای پس هوا است.

همچنین اندازه گیری مشخصات دما در خروجی گاز دودکش، همراه با نظارت بر اختلاف فشار (DP) با یک ترانسمیتر DP در محل مهم – در طرف گاز دودکش، مهم است.

در بیشتر APH ها، اندازه‌گیری دمای هوای احتراق فقط در ⑤ انجام می‌شود: مجرای ترکیبی به مشعل پس از بای پس. برای این شرایط کافی است که بای پس کنار هوا کاملاً بسته باشد. با این حال، این مکان به تنهایی اطلاعاتی در مورد عملکرد APH در هنگام دور زدن بخشی از هوای APH ارائه نمی‌دهد. به طور معمول هنگام کار در شرایط توراندون اتفاق می‌افتد.
به همین دلیل، اندازه‌گیری دمای هوای احتراق هم قبل از بای پس (محل) و هم بعد از بای پس برای تشخیص و همچنین ارزیابی عملکرد بسیار ارزشمند است.

WIKA یک مبتکر در اندازه گیری الکترونیکی دما (ETM) و راه حل‌های اندازه گیری فشار برای صنعت پالایش و پتروشیمی است.
برای نظارت بر شرایط کوره و جلوگیری از تراکم / خوردگی اسید، WIKA می‌تواند کمک موثری را به کارفرما کند.

اگر می‌خواهید اطلاعات بیشتری در مورد اندازه‌گیری دمای نقطه شبنم و یا اینکه آیا پالایشگاه شما می‌تواند از نظارت پیشرفته APH و سایر تجهیزات آن بهره‌مند شود، با متخصصان ما در اویلی کالا تماس بگیرید.