Блок межрезервуарной перекачки на пиролизной установке удобнее всего строить как общую перекачивающую станцию: коллектор с задвижками для выбора резервуара-источника и резервуара-приёмника, приёмный сетчатый фильтр и фильтр тонкой очистки, насос под свойства продукта, расходомер, а при необходимости — точка отбора проб и обогрев линии. Центр проекта — не насос. Главное — из какого резервуара, с какого уровня и из какого слоя забирается масло, насколько его нагревают при перекачке и как показания счётчика сводятся с изменением уровня в обоих резервуарах.
Слив и налив автоцистерн описаны на отдельных страницах. Здесь рассматривается путь продукта внутри площадки — от сборного резервуара до резервуара отгрузки.
Через какие резервуары проходит пиролизное масло
Компоновка зависит от процесса, но обычно масло проходит несколько резервуаров с разными функциями. Поскольку цель каждой перекачки своя, перечень задач блока определяют с самого начала:
· Из сборного резервуара в отстойный: Сырой продукт с конденсаторов подаётся в резервуар, где могут отделиться вода и твёрдые частицы.
· Из отстойного в промежуточное хранение: Отбирается пригодная часть масла, отделившаяся вода и донные отложения остаются.
· Смешение между резервуарами: Продукт разных периодов выработки объединяется в заданных пропорциях, чтобы выровнять качество отгрузок.
· Подача в резервуар отгрузки: Проанализированная партия перемещается в последний резервуар перед наливом или подачей в процесс.
· Удаление подтоварной воды и шлама: Отделившаяся водная фаза и осадок выводятся по отдельной линии или в отдельную ёмкость, не попадая в продуктовую линию.
Точка забора: из какого слоя резервуара идёт продукт
Пиролизное масло не всегда остаётся в резервуаре однородным. Масла из биомассы обычно однофазны, однако для масел из лесных отходов в зависимости от сырья и процесса возможна верхняя малополярная фаза в количестве 5–20 % масс., а при старении, когда общее содержание воды превышает примерно 30 % масс., может отделиться водная фаза. Твёрдые частицы при хранении агломерируют и образуют донный шлам. Для масел из шин и пластика поведение слоёв устанавливается по анализу самого продукта.
Поэтому всасывающая линия блока должна однозначно выбирать патрубок резервуара. Продукт забирается с уровня выше шлама, а подтоварная вода и осадок выводятся через отдельный штуцер. Открытый патрубок должен отображаться в системе управления, а разрешающая логика — блокировать забор из неверного слоя. Плотность, регистрируемая расходомером при перекачке, служит практическим признаком того, что забирается не тот слой.
Циркуляция и подогрев: привычки мазутного хозяйства здесь не работают
В мазутных хозяйствах резервуары обычно держат горячими и постоянно циркулируют продукт. Для пиролизного масла из биомассы VTT рекомендует иной подход: косвенный нагрев с низкой температурой поверхности, подогрев в линии рядом с местом потребления и отказ от возврата нагретого масла в резервуар без охлаждения. Длительная циркуляция с термоциклированием, по имеющимся данным, заметно ухудшает качество и повышает вязкость; для перекачки рекомендуется 40–80 °C. При 100 °C и выше масло быстро реагирует и может образовывать твёрдый остаток.
Для блока перекачки из этого следует: циркуляция для гомогенизации ограничивается по времени, после подогревателя в контуре циркуляции масло охлаждают до возврата в резервуар, а нагрев на блоке держат на уровне, необходимом только для прокачиваемости. Эти значения относятся к маслу из биомассы; для масел из шин и пластика предел температуры определяется испытанием стабильности продукта. Способы подогрева рассмотрены на странице о системах перекачки пиролизного масла с подогревом.
Фильтрация, насосы и смачиваемые детали
Твёрдые частицы способны вызывать эрозию насосов и форсунок, поэтому технологическая цепочка должна проектироваться так, чтобы она не забивалась и не заполнялась осадком. На практике это приёмный сетчатый фильтр перед насосом, сменный фильтр перед расходомером и контроль перепада давления на фильтре. Блок с одним фильтром приходится останавливать на чистку; если перекачка не должна прерываться, рассматривают сдвоенный фильтр с переключающим клапаном.
Выбор насоса определяется вязкостью. Для масла из биомассы указывается 15–35 сСт при 40 °C, у масел из шин и пластика значение зависит от продукта. Характеристики центробежных насосов на жидкостях вязче воды требуют пересчёта, а при высокой вязкости и малом расходе часто рассматривают объёмные насосы. Располагаемый кавитационный запас нужно сопоставить с требуемым для насоса, помня, что давление на всасывании падает по мере снижения уровня в резервуаре-источнике.
Низкий pH масла из биомассы исключает применение углеродистой стали в насосах и трубопроводах. Все смачиваемые детали выполняются из нержавеющей стали или более стойких материалов, совместимость каждой прокладки и каждого прибора проверяется отдельно. Для расходомеров с вибрирующими трубками пригодность материала нельзя вывести из марки трубопровода — её оценивают по данным поставщика расходомера о коррозии.
Если через блок проходят разные продукты
Пиролизное масло из биомассы не смешивается с нефтяными маслами. Если один блок перекачивает и пиролизное масло, и топливо вроде мазута или дизельного топлива, остаток в линиях может остаться отдельной фазой при следующей перекачке и испортить качество. Либо блок закрепляется за одним продуктом, либо определяется процедура освобождения и промывки линий при смене продукта. Низкомолекулярные спирты — метанол, этанол, изопропанол — растворяют бионефть, кроме твёрдых частиц, но их совместимость с уплотнениями и пожароопасность требуют оценки.
Сведение показаний счётчика с уровнями в резервуарах
На внутриплощадочных перекачках расходомер часто выполняет роль технологического прибора, но его показания всё равно должны согласовываться со снижением уровня в источнике и ростом в приёмнике. Руководства по управлению углеводородами на терминалах рекомендуют отделять кажущиеся потери, вызванные ошибками измерения и учёта, от реальных физических потерь и строить контроль запасов на этом различии. Для пиролизного масла основные источники расхождений таковы:
Источник расхождения | Почему возникает | Как уменьшить |
Дренаж подтоварной воды и шлама | Уровень в источнике падает, но материал не попадает в приёмник | Измерять дренаж отдельно или оформлять отдельной записью |
Уровень в расслоённой жидкости | Границы фаз и пена размывают поверхность, которую видит уровнемер | Выбирать принцип измерения под продукт, при необходимости контролировать уровень раздела фаз |
Разница температуры и плотности | Средняя температура в резервуаре отличается от температуры в линии | Сводить баланс по массе или учитывать температуру с обеих сторон |
Заполнение линии | Линия, пустая в начале и заполненная в конце, удерживает продукт | Фиксировать состояние линии до и после перекачки |
Контур циркуляции | Масло, прошедшее через счётчик и вернувшееся в источник, может быть учтено как перекачка | Разделять маршруты циркуляции и перекачки положением задвижек |
Маршрутизация задвижек и защитные блокировки
В многорезервуарном коллекторе самая частая ошибка — неверный набор маршрута, при котором продукт уходит не в тот резервуар. До пуска перекачки подтверждается положение задвижек источника и приёмника, проверяется свободная ёмкость приёмника, а сигнализация верхнего уровня и независимая защита от перелива должны иметь возможность остановить насос. Нижний уровень в источнике блокируется отдельно, чтобы исключить сухой ход и захват шлама. Руководства по защите от перелива резервуаров хранения служат ориентиром для объёма этих блокировок; какие уровни и как защищаются, зависит от оценки рисков объекта.
Роль TLY Enerji
В зависимости от объёма проекта TLY Enerji выполняет инженерную работу по подбору и поставке насосов, арматуры, фильтров и средств измерения для межрезервуарной перекачки, по настройке маршрутов задвижек и уровневых блокировок в ПЛК и SCADA, по монтажу на объекте, испытаниям и пусконаладке, а также по обслуживанию и технической поддержке. Ответственность за строительство резервуаров и трубопроводов и за изготовление блока согласуется отдельно для каждого проекта.
Что подготовить для оценки
· Перечень резервуаров с назначением каждого, отметками патрубков и наличием мешалок
· Сценарии перекачки: из какого резервуара в какой, ожидаемые объёмы и длительность
· Анализы продукта: вязкость в зависимости от температуры, вода, твёрдые частицы, кислотность, плотность
· Существующая система подогрева и максимально допустимая температура продукта
· Уровнемеры и схема защиты от перелива
· Будут ли через этот блок проходить другие продукты
Смежные страницы
· Системы слива пиролизного масла из автоцистерн: Приём продукта и подача в первый резервуар.
· Системы перекачки пиролизного масла с подогревом: Выбор способа подогрева и верхнего предела температуры.
· Системы порционного учёта пиролизного масла: Прослеживание партий, формируемых в резервуарах, через записи и пробы.
· Блочные узлы учёта пиролизного масла: Выбор технологии расходомера на линии перекачки.
Частые вопросы о межрезервуарной перекачке
Можно ли непрерывно циркулировать резервуар для поддержания однородности?
Для пиролизного масла из биомассы это не рекомендуется. Длительная циркуляция с термоциклированием ухудшает качество и повышает вязкость, а возврат нагретого масла в резервуар без охлаждения не советуют. Если гомогенизация нужна, её ограничивают по времени и не греют обратную линию. Для масел из шин и пластика решение принимают по результатам испытания стабильности продукта.
Почему счётчик и уровнемеры показывают разное количество?
Типичные причины — отдельный дренаж подтоварной воды и шлама, уровнемер, читающий не ту поверхность в расслоённой жидкости, разная температура в резервуаре и в линии, а также линия, пустая в начале и заполненная в конце. Сведение баланса по массе и фиксация состояния линии заметно упрощают объяснение расхождения.
Можно ли тем же блоком перекачивать мазут?
Технически это может быть возможно, но пиролизное масло из биомассы не смешивается с нефтяными маслами, поэтому остаток в линиях может сохраниться отдельной фазой при следующей перекачке. При каждой смене продукта линии освобождают и промывают подходящей жидкостью. Там, где продукты меняются часто, выделенный блок обычно надёжнее.
Какой тип насоса выбрать для блока перекачки?
Это зависит от диапазона вязкости, содержания твёрдых частиц и расхода. Для чистого маловязкого продукта может хватить центробежного насоса, при высокой или меняющейся вязкости часто рассматривают объёмные насосы. В любом случае смачиваемые детали должны выдерживать кислый продукт, а перед насосом нужна фильтрация от твёрдых частиц.
Сливать ли подтоварную воду через блок перекачки?
Предпочтительна отдельная дренажная линия. Если вода и шлам проходят через продуктовую линию, они нагружают фильтры, загрязняют расходомер и искажают запись о перекачке. Даже при использовании того же насоса нужно предусмотреть отдельный маршрут и отдельный учёт слитого количества.