وحدات النقل من خزان إلى خزان لزيت التحلل الحراري

تُصمَّم وحدة النقل بين الخزانات في منشأة التحلل الحراري بوصفها محطة نقل مشتركة: مشعب صمامات يختار الخزان المصدر والخزان الهدف، ومصفاة سحب ومرشّح، ومضخة ملائمة للمنتج، وعدّاد، وعند الحاجة نقطة لأخذ العينات وتسخين للخط. وليست المضخة محور التصميم؛ فالأهم هو من أي خزان ومن أي مستوى وأي طبقة يُسحب الزيت، وإلى أي حد يُسخَّن أثناء النقل، وكيف تُطابَق قراءة العدّاد مع تغيّر المستوى في الخزانين.

لتفريغ الصهاريج وتعبئتها صفحات مستقلة، أما هذه الصفحة فتتبع مسار المنتج داخل حدود المنشأة من خزان التجميع حتى خزان الشحن.

بأي خزانات يمر زيت التحلل الحراري؟

يختلف ترتيب المنشأة بحسب العملية، لكن الزيت يمر عادة بعدة خزانات ذات وظائف مختلفة، ولذلك تُحدَّد قائمة مهام الوحدة من البداية:

·         من خزان التجميع إلى خزان الترسيب: يُنقل المنتج الخام القادم من المكثفات إلى خزان يُسمح فيه بانفصال الماء والمواد الصلبة.

·         من خزان الترسيب إلى التخزين الوسيط: يُسحب الجزء الصالح من الزيت ويُترك الماء المنفصل ورواسب القاع.

·         الخلط بين الخزانات: تُجمع منتجات فترات إنتاج مختلفة بنسب مضبوطة لموازنة جودة الشحنات.

·         تغذية خزان الشحن: تُنقل دفعة جودة اكتمل تحليلها إلى الخزان الأخير قبل تعبئة الصهاريج أو تغذية العملية.

·         تصريف ماء القاع والحمأة: يُزال الطور المائي المنفصل والرواسب عبر خط أو وعاء مستقل دون المرور بخط المنتج.

نقطة السحب: من أي طبقة في الخزان يُضخ الزيت؟

قد لا يبقى زيت التحلل الحراري متجانسًا في الخزان. فزيوت الكتلة الحيوية أحادية الطور غالبًا، لكن في زيوت مخلفات الغابات قد يتكوّن طور علوي منخفض القطبية بنسبة 5 إلى 20 بالمئة وزنًا تبعًا للمادة الأولية والعملية، وقد ينفصل طور مائي مع التقادم حين يتجاوز الماء الكلي نحو 30 بالمئة وزنًا. كما تتكتل الجسيمات الصلبة أثناء التخزين مكوّنة طبقة حمأة في القاع. أما زيوت الإطارات والبلاستيك فيُحدَّد سلوك الطبقات فيها من تحليل المنتج نفسه.

لذلك يجب أن يتمكن خط السحب في الوحدة من اختيار فوهة الخزان بوضوح؛ فيُسحب المنتج من مستوى أعلى من الحمأة، ويُصرَّف ماء القاع والرواسب من وصلة مستقلة. وينبغي أن تظهر الفوهة المفتوحة في نظام التحكم، مع منطق سماح يمنع السحب من طبقة خاطئة. كما أن الكثافة المسجلة في العدّاد أثناء النقل مؤشر عملي على أن الطبقة المسحوبة تختلف عن المتوقع.

التدوير والتسخين: عادات الزيت الثقيل لا تنطبق هنا

في منشآت الزيت الثقيل يُحفظ محتوى الخزان ساخنًا ويُدوَّر باستمرار عادةً. أما لزيت التحلل الحراري للكتلة الحيوية فتوصي VTT بنهج مختلف: تسخين غير مباشر بسطح منخفض الحرارة، وتسخين مسبق على الخط قرب نقطة الاستخدام، وعدم إعادة الزيت المسخَّن إلى الخزان دون تبريد. ويُذكر أن التدوير المطوَّل مع الدورات الحرارية يُفسد الجودة بوضوح ويرفع اللزوجة، ويُوصى بنطاق 40 إلى 80 °C للضخ. وعند 100 °C أو أكثر يتفاعل الزيت سريعًا وقد يكوّن بقايا صلبة.

والنتيجة لوحدة النقل: إذا لزم التدوير لتجانس الخزان فليكن محدود المدة، وإذا وُجد مسخّن في حلقة التدوير فيُبرَّد الزيت قبل عودته إلى الخزان، ويبقى التسخين على الوحدة في الحد اللازم لقابلية الضخ فقط. وهذه القيم تخص زيت الكتلة الحيوية؛ أما في زيوت الإطارات والبلاستيك فيُحدَّد حد الحرارة من اختبار ثبات المنتج. وتُفصَّل طرق التسخين في صفحة أنظمة النقل المسخّنة لزيت التحلل الحراري.

الترشيح والمضخات والأجزاء الملامسة

قد تؤدي الجسيمات الصلبة إلى تآكل المضخات والفوهات، ويجب تصميم سلسلة المناولة بحيث لا تنسد ولا تمتلئ بالجسيمات. وهذا يعني عمليًا مصفاة سحب قابلة للتنظيف قبل المضخة، ومرشّحًا قابلًا للاستبدال قبل العدّاد، ومراقبة فرق الضغط عبره. والوحدة ذات المرشّح الواحد تتوقف عند التنظيف، فإذا لزم استمرار النقل يُنظر في مرشّح مزدوج مع صمام تبديل.

واللزوجة هي العامل الحاسم في اختيار المضخة. إذ تُذكر لزوجة زيت الكتلة الحيوية بين 15 و35 cSt عند 40 °C، بينما تتفاوت في زيوت الإطارات والبلاستيك بحسب المنتج. ويُصحَّح أداء المضخات الطاردة المركزية في السوائل الأكثر لزوجة من الماء، وكثيرًا ما تُدرس مضخات الإزاحة الموجبة عند اللزوجة العالية والتدفق المنخفض. كما يجب التحقق من صافي علو السحب الموجب المتاح مقارنة بمتطلبات المضخة، مع مراعاة انخفاض ضغط السحب كلما هبط مستوى الخزان المصدر.

ولا يُستخدم الفولاذ الكربوني في المضخات والخطوط بسبب انخفاض درجة الحموضة في زيت الكتلة الحيوية؛ فيجب أن تكون الأجزاء الملامسة للسائل من الفولاذ المقاوم للصدأ أو أفضل، مع فحص توافق كل حشية وكل جهاز. وفي العدّادات ذات الأنابيب المهتزة لا يمكن استنتاج ملاءمة المادة من سبيكة الأنابيب، بل تُقيَّم بالاستناد إلى بيانات التآكل لدى مورّد العدّاد.

عندما تمر منتجات مختلفة عبر الوحدة نفسها

لا يمتزج زيت التحلل الحراري للكتلة الحيوية بالزيوت البترولية. فإذا استُخدمت الوحدة نفسها لزيت التحلل ولوقود مثل زيت الوقود أو الديزل، فقد يبقى المتخلف في الخطوط طورًا منفصلًا في النقل التالي ويُفسد الجودة. لذا إما أن تُخصَّص الوحدة لمنتج واحد، أو يُحدَّد إجراء لتفريغ الخطوط وتنظيفها عند تغيير المنتج. والكحولات منخفضة الوزن الجزيئي مثل الميثانول والإيثانول والأيزوبروبانول تذيب الزيت الحيوي عدا المواد الصلبة، لكن يجب تقييم توافقها مع الحشوات وقابليتها للاشتعال.

مطابقة قراءة العدّاد مع مستوى الخزانات

كثيرًا ما تُستخدم العدّادات في النقل الداخلي لأغراض قياس العملية، ومع ذلك يُنتظر أن تتسق قراءتها مع انخفاض الخزان المصدر وارتفاع الخزان الهدف. وتوصي أدلة إدارة الهيدروكربونات في المحطات بالتمييز بين الفقد الظاهري الناتج عن أخطاء القياس والحساب والفقد المادي الحقيقي، وبناء مراقبة المخزون على هذا التمييز. وأهم مصادر الفروق في زيت التحلل الحراري هي:

ترتيب الصمامات والتعشيقات الأمنية

في مشعب متعدد الخزانات يكون الخطأ الأكثر شيوعًا ترتيبًا خاطئًا للصمامات يرسل المنتج إلى خزان غير مقصود. فقبل بدء النقل يُتحقق من وضع صمامات المصدر والهدف ومن توفر سعة فارغة كافية في الخزان الهدف، ويجب أن يتمكن إنذار المستوى العالي وحماية مستقلة من الفيضان من إيقاف المضخة. ويُعشَّق المستوى المنخفض في الخزان المصدر أيضًا لمنع تشغيل المضخة جافة وسحب الحمأة. وتُعد أدلة الحماية من الفيضان في خزانات التخزين مرجعًا لتحديد نطاق هذه التعشيقات، أما أي المستويات تُحمى وكيف فيتوقف على تقييم المخاطر في المنشأة.

دور TLY Enerji

بحسب نطاق المشروع، تسهم TLY Enerji هندسيًا في اختيار المضخات والصمامات والمرشّحات ومعدات القياس للنقل بين الخزانات وتوريدها، وفي برمجة ترتيب الصمامات وتعشيقات المستوى على نظام PLC وSCADA، وفي التركيب في الموقع والاختبار والتشغيل، إضافة إلى الصيانة والدعم الفني. أما مسؤولية إنشاء الخزانات والأنابيب وتصنيع الوحدة فتُحدَّد لكل مشروع على حدة.

ما يلزم تجهيزه للتقييم

·         قائمة الخزانات ووظيفة كل منها ومناسيب الفوهات ووجود الخلاطات

·         سيناريوهات النقل: من أي خزان إلى أي خزان، والكمية والمدة المتوقعتان

·         تحاليل المنتج: اللزوجة مقابل الحرارة، والماء، والمواد الصلبة، والحموضة، والكثافة

·         البنية القائمة للتسخين وأعلى حرارة مسموح بها للمنتج

·         أجهزة قياس المستوى وترتيبات الحماية من الفيضان

·         هل ستمر منتجات أخرى عبر الوحدة نفسها

صفحات ذات صلة

·         أنظمة تفريغ صهاريج زيت التحلل الحراري: استلام المنتج ونقله إلى الخزان الأول.

·         أنظمة النقل المسخّنة لزيت التحلل الحراري: اختيار طريقة التسخين والحد الأعلى للحرارة.

·         أنظمة القياس الدفعي لزيت التحلل الحراري: تتبع دفعات الجودة المتكوّنة في الخزانات بالسجلات والعينات.

·         وحدات قياس زيت التحلل الحراري: اختيار تقنية العدّاد على خط النقل.

أسئلة شائعة حول النقل بين الخزانات

هل يمكن تدوير الخزان باستمرار للحفاظ على تجانسه؟

لا يُنصح بذلك في زيت التحلل الحراري للكتلة الحيوية. فالتدوير المطوَّل مع الدورات الحرارية يُفسد الجودة ويرفع اللزوجة، كما لا يُنصح بإعادة الزيت المسخَّن إلى الخزان دون تبريد. وإذا لزم التجانس فليكن التدوير محدود المدة ودون تسخين في خط العودة. أما زيوت الإطارات والبلاستيك فيُتخذ القرار فيها بناءً على اختبار ثبات المنتج.

لماذا تختلف الكمية بين العدّاد ومقاييس مستوى الخزانات؟

أكثر الأسباب شيوعًا تصريف ماء القاع والحمأة بشكل منفصل، وقراءة مقياس المستوى لسطح خاطئ في سائل متعدد الطبقات، واختلاف الحرارة بين الخزان والخط، وخط يكون فارغًا في البداية وممتلئًا في النهاية. وإجراء المطابقة على أساس الكتلة مع تسجيل حالة الخط يسهّل تفسير الفرق كثيرًا.

هل يمكن استخدام الوحدة نفسها لنقل زيت الوقود؟

قد يكون ذلك ممكنًا تقنيًا، لكن زيت التحلل الحراري للكتلة الحيوية لا يمتزج بالزيوت البترولية، فقد يبقى المتخلف في الخطوط طورًا منفصلًا في النقل التالي. ولذلك يجب تفريغ الخطوط وتنظيفها بسائل غسيل مناسب عند كل تغيير للمنتج. وفي المنشآت التي يتكرر فيها تغيير المنتج تكون الوحدة المخصصة عادةً أكثر موثوقية.

أي نوع من المضخات يناسب وحدة النقل؟

يتوقف ذلك على نطاق اللزوجة ومحتوى المواد الصلبة ومعدل التدفق. فقد تكفي المضخات الطاردة المركزية لمنتج نظيف منخفض اللزوجة، بينما تُدرس مضخات الإزاحة الموجبة كثيرًا للزوجة العالية أو المتغيرة. وفي جميع الحالات يجب أن تتحمل الأجزاء الملامسة منتجًا حمضيًا، وأن يُركَّب ترشيح مناسب للمواد الصلبة قبل المضخة.

هل يُصرَّف ماء القاع عبر وحدة النقل؟

يُفضَّل تصريفه عبر خط مستقل. فمرور ماء القاع والحمأة في خط المنتج يُحمّل المرشّحات ويلوّث العدّاد ويُفسد سجل النقل. وحتى إذا استُخدمت المضخة نفسها، فيجب تحديد مسار مستقل وتسجيل منفصل للكمية المصرَّفة.