أنظمة تعبئة صهاريج الوقود الحيوي

يندرج الديزل الحيوي والزيت النباتي المعالج بالهيدروجين (HVO) تحت عنوان الوقود الحيوي نفسه، لكنهما يتطلبان احتياطات مختلفة تمامًا على رصيف التعبئة. فالديزل الحيوي المنتَج على هيئة إسترات ميثيلية للأحماض الدهنية (FAME) يتعكّر ويتهلّم عند درجات حرارة أعلى من معظم أنواع الديزل البترولي، ويتأكسد أثناء التخزين والمناولة، ولا يتوافق مع بعض المعادن والمطاطيات. أما HVO فيُنتَج بالمعالجة الهيدروجينية التي تعطي مركبات مطابقة لبعض مكوّنات الديزل التقليدي، لذا يسلك عند التعبئة سلوكًا أقرب بكثير إلى الديزل الأحفوري. ولذلك يبدأ تصميم نقطة التعبئة بتحديد المنتج ونسبة الخلط والمناخ.

شُرحت السلسلة العامة المؤلفة من المضخة والمرشّح والعدّاد وصمام التحكم وذراع التعبئة في صفحة أنظمة تعبئة الصهاريج، وتتناول هذه الصفحة السريان في الطقس البارد والأكسدة والمواد وفصل المنتجات في الأرصفة التي تعبّئ الديزل الحيوي الصافي (B100) وخلائطه وHVO.

FAME وHVO: فرق في السلوك رغم تشابه الاسم

السريان في الطقس البارد: التسخين والعزل

تبدأ نقطة تعكّر B100، أي درجة الحرارة التي تظهر عندها أولى البلورات عند التبريد، من نحو −3 °C وقد تبلغ 16 °C بحسب المادة الخام، وسُجلت قيم أعلى في حالات نادرة. وتقع نقطة الانسكاب عادةً على بعد درجات قليلة فقط أسفلها، فيحدث التهلّم بسرعة بعد تكوّن البلورات، فترتفع اللزوجة وتنسدّ المرشحات وتُجهَد المضخات. وتوصي أدلة المناولة بتخزين B100 عند درجة تزيد 2.5–5 °C على الأقل عن نقطة تعكّره، وحماية الخزانات والخطوط والمضخات ومعدات التعبئة فوق الأرض بالتسخين والعزل وفق المناخ المحلي. وفي نظام التعبئة يعني ذلك:

·         الأجزاء الراكدة: ذراع التعبئة والعدّاد والمرشّح والمقاطع القصيرة التي تبقى دون تدفق بين عمليات التعبئة تبرد أسرع، فيُقيَّم التتبع الحراري والعزل فيها أولًا.

·         الحد الأعلى للتسخين: الحرارة من العوامل المسرّعة للأكسدة، لذا يُضبط التسخين لإبقاء المنتج فوق نقطة التعكّر بهامش آمن دون تسخين زائد.

·         التسخين في المناطق الخطرة: عند استخدام التتبع الحراري الكهربائي تحدد معايير السخانات في الأجواء القابلة للانفجار وتصنيف المنطقة اختيارَ المعدات.

·         النقل بالصهاريج: في الشحن الشتوي لـ B100 يُقيَّم عزل الصهريج أو تسخينه مع مدة الرحلة ودرجة الحرارة المحيطة كي لا يصل المنتج دون نقطة تعكّره.

الأكسدة ومدة التخزين ومواد الأجزاء الملامسة

الديزل الحيوي مستقر حراريًا لكنه عرضة للأكسدة أثناء التخزين والمناولة، مما قد يولّد البيروكسيدات والأحماض والصموغ والرواسب ويرفع اللزوجة ويسدّ المرشحات. ويتسارع ذلك بالتعرض للهواء والحرارة والضوء وبعض المعادن، إذ أفادت التقارير بأن النحاس والنحاس الأصفر والبرونز والرصاص والقصدير والزنك تسرّع التدهور وتزيد الرواسب، لذا يُستحسن تجنبها وتجنب الأسطح المجلفنة في الأجزاء الملامسة. كما قد يُليّن B100 مع التعرض الطويل بعض الخراطيم والحشوات واللدائن، ومنها بعض مركبات مطاط النتريل والبولي بروبيلين والمواد البوليفينيلية. وبما أنه مذيب جيد، فقد يذيب الرواسب التي خلّفها الديزل في الخزانات والخطوط فيزيد انسداد المرشحات في الفترة الأولى بعد التحويل. ويُنصح عند التخزين الطويل برصد ثبات الأكسدة ورقم الحموضة، واستخدام التغطية بالنيتروجين ومضادات الأكسدة.

فصل المنتجات وتجهيز الصهاريج والخلط

قد تتعامل محطة الوقود الحيوي مع الديزل الأحفوري وB100 وخلائط بنسب مختلفة وHVO في الموقع نفسه، لذا تُحسم مبكرًا مسائل الخطوط المخصصة أو إجراءات تبديل المنتج، واشتراك العدادات والأذرع، والحفاظ على الجودة. وعلى جانب الصهريج يشمل الفحص المسبق خلوّ الحجرات من الماء، وتوافق الخراطيم والحشوات مع B100، وقبول الحمولة السابقة. ويُضاف الديزل الحيوي في المحطات عادةً بالخلط النسبي أو على الخط أثناء التعبئة، ولا ينفصل الخليط الممزوج جيدًا ما دام فوق نقطة تعكّره، ويُتناول التحكم في النسبة في صفحة أنظمة خلط الوقود الحيوي.

دور TLY Enerji

بحسب نطاق المشروع، تقدّم TLY Enerji الدعم الهندسي في اختيار تقنيات القياس والتحكم لنقطة تعبئة الوقود الحيوي، وتوريد العدادات والصمامات والمضخات وأجهزة قياس الحرارة والضغط الملائمة للمنتج، ودمج النظام مع منظومات المراقبة القائمة على PLC أو SCADA، والتركيب والتشغيل في الموقع. ويُحدَّد في كل مشروع ما إذا كانت أعمال التسخين والعزل ضمن نطاق التوريد.

مدخلات يلزم تحديدها لتعبئة الديزل الحيوي وHVO

·         المنتجات المعبّأة: B100 ونسب الخلط وHVO، واشتراك الرصيف مع الديزل الأحفوري

·         مواصفات المنتجات ونطاق نقطة التعكّر من المورّد

·         أدنى درجة حرارة محيطة في الموقع وأطوال المعدات المكشوفة

·         وسائط التسخين المتاحة: بخار أو ماء ساخن أو زيت حراري أو تتبع حراري كهربائي

·         مدة التخزين المعتادة واستخدام التغطية بالنيتروجين ومضادات الأكسدة

·         إمكانات العزل أو التسخين في أسطول الصهاريج ومدة النقل المعتادة

صفحات ذات صلة

·         وحدات قياس الوقود الحيوي: إدارة أثر اللزوجة ودرجة الحرارة في قياس FAME وHVO.

·         أنظمة خلط الوقود الحيوي: إضافة الديزل الحيوي إلى الديزل بالنسبة الصحيحة أثناء التعبئة.

·         مكونات أنظمة تعبئة الصهاريج: البنية العامة لسلسلة التعبئة بمعزل عن نوع المنتج.

·         حقن الإضافات في محطات الوقود الحيوي: جرعات محسّنات السريان البارد ومضادات الأكسدة.

أسئلة شائعة حول تعبئة الديزل الحيوي وHVO

هل يحتاج HVO إلى نظام تعبئة مستقل؟

يُنتَج HVO بالمعالجة الهيدروجينية التي تعطي مركبات مطابقة لبعض مكوّنات الديزل الأحفوري، ويمكن إنتاجه لتلبية متطلبات مختلفة لنقطة التعكّر. لذلك يمكن في حالات كثيرة اعتماد معدات رصيف الديزل ونهج تصميمه. ومع ذلك ينبغي التحقق من مواصفة المنتج ومحتواه من FAME ورأي المورّدين في مواد الأجزاء الملامسة، ويتوقف قرار الخطوط المخصصة على سياسة فصل المنتجات في المحطة.

هل يلزم تسخين خط تعبئة B100 دائمًا؟

لا؛ فالقرار يتوقف على نقطة تعكّر المنتج وأدنى درجة حرارة محيطة في الموقع. وبما أن نقطة تعكّر B100 تتراوح بين نحو −3 °C و16 °C بحسب المادة الخام، فقد تحتاج المعدات فوق الأرض إلى حماية حتى في المناخات المعتدلة. وإذا أمكن إبقاء المنتج فوق نقطة تعكّره ببضع درجات فقد يكفي العزل، وإلا يُقيَّم التتبع الحراري للأجزاء الراكدة.

ما المواد التي يجب تجنبها في خدمة الديزل الحيوي؟

قد يسرّع النحاس والنحاس الأصفر والبرونز والرصاص والقصدير والزنك تدهور الديزل الحيوي ويزيد الرواسب، ولا يُنصح بالأسطح المجلفنة. كما قد تتدهور بعض مركبات مطاط النتريل والبولي بروبيلين والمواد البوليفينيلية مع التعرض الطويل. ويُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني على نطاق واسع، أما الحشوات والخراطيم فتُطلب لها بيانات توافق مع B100 من كل مورّد.