Влиянием вязкости и температуры при учёте биодизеля и HVO управляют тремя способами: выбирают технологию расходомера, мало чувствительную к изменению вязкости или поверенную во всём её диапазоне; поддерживают температуру продукта на блоке стабильной и с запасом выше точки помутнения; задают в вычислителе расхода отдельный коэффициент преобразования и подходящую методику приведения объёма для каждого продукта. Сильнее всего эти требования проявляются для чистого биодизеля (B100), а гидроочищенное растительное масло (HVO) на счётчике ведёт себя почти как ископаемое дизтопливо.
Общий состав узла учёта описан на странице о блочных узлах учёта нефтепродуктов, а защита наливного оборудования в холодное время — на странице о наливе биотоплива. Здесь FAME и HVO рассматриваются с точки зрения счётчика и точности учёта.
Как биодизель влияет на счётчик
Американская спецификация на B100 допускает кинематическую вязкость до 6,0 мм²/с при 40 °C, тогда как для дизтоплива No. 2 по американской спецификации верхний предел составляет 4,1 мм²/с; в источнике отмечено, что это следует учитывать при смешении. Значит, B100 на блоке может быть вязче ископаемого дизтоплива, проходящего через тот же блок, и разница растёт при снижении температуры. Вблизи точки помутнения образуются кристаллы, а с началом гелеобразования вязкость быстро увеличивается. Поэтому и уровень вязкости, и её изменчивость в точке измерения становятся исходными данными для проектирования.
Есть и другие свойства продукта, влияющие на блок. Смолы и осадок окисленного биодизеля накапливаются в фильтрах и на внутренних деталях счётчика. Растворяющее действие B100 может принести в счётчик отложения из линий, где раньше шло дизтопливо. Медь, латунь и бронза ускоряют деградацию биодизеля, что ограничивает выбор материалов счётчика и вспомогательных деталей.
Выбор технологии расходомера по вязкости
Тип расходомера | Оценка для FAME и HVO | На что обратить внимание |
Турбинный счётчик | Распространён на чистых маловязких продуктах; коэффициент преобразования может зависеть от вязкости | Сдвиг коэффициента между B100 и дизтопливом и при изменении температуры; поверка по продуктам и температурным диапазонам |
Объёмный (камерный) счётчик | Измеряет объём напрямую; утечки через зазоры с ростом вязкости обычно уменьшаются | Рост потерь давления на холодном продукте; защита фильтром от осадка и геля |
Кориолисовый массовый расходомер | Измеряет массу и плотность напрямую; плотность помогает контролировать соотношение смеси и смену продукта | Потери давления при высокой вязкости; совместимость материала трубок; условия применения плотности в коммерческих расчётах |
Универсальной технологии для всех случаев биотоплива нет. Если через один блок проходят B100, смеси разной концентрации и ископаемое дизтопливо, расходомер выбирают по всему диапазону вязкости и планируют поверку с его охватом. Если учитываются только HVO или смеси с малой долей биокомпонента, обычно достаточно подхода, принятого для дизтоплива.
Управление температурой: обогрев и изоляция блока
Источник рекомендует держать B100 не менее чем на 2,5–5 °C выше температуры помутнения. На узле учёта это решает две задачи: предотвращает скопление кристаллов в фильтрах и счётчиках и удерживает вязкость в узком диапазоне во время измерения. На открытых площадках корпуса фильтров, счётчики, поверочные подключения, короткие тупиковые участки, импульсные линии датчиков и пробоотборные линии защищаются обогревом-спутником и изоляцией. Обогрев должен давать равномерную температуру вокруг счётчика: местные перегревы ускоряют окисление и делают показания температуры менее представительными. Во взрывоопасных зонах электрообогрев выбирается по классификации зоны и стандартам на нагреватели. Общий инжиниринг узлов учёта с обогревом подробно рассмотрен на странице о тяжёлых продуктах.
Приведение объёма и смена продуктов
При расчётах по объёму измеренный объём приводится к стандартной температуре. Как общая методика для нефтепродуктов применяется к FAME, HVO и их смесям, определяют договор, национальное законодательство и стандарты на продукт; вопрос следует решить в начале проекта. Учёт массы кориолисовым расходомером снимает необходимость температурного приведения массы, но при продаже по объёму для пересчёта всё равно нужны плотность и методика. Если несколько продуктов идут по одной линии учёта, коэффициент, методика приведения и источник плотности должны меняться вместе с продуктом автоматически. Смешанный объём при смене продукта влияет на выбор между выделенными и общими линиями, а B100, оставшийся в холодной линии, может загустеть. Сигнал плотности кориолисового расходомера помогает понять, завершилась ли смена продукта.
Учёт для проверки соотношения смеси
При пропорциональном смешении на терминале биокомпонент и ископаемый компонент обычно учитываются отдельными счётчиками, а соотношение вычисляется по двум измерениям. Его точность зависит от обоих счётчиков и от приведения каждого потока по методике, соответствующей его продукту. Счётчик биокомпонента часто работает на меньшем расходе и более вязком продукте, поэтому выбирается и поверяется под эти условия. Инжиниринг управления смешением рассмотрен на странице о системах смешения, отчётность по компонентам — на странице о коммерческом учёте.
Участие TLY Enerji
В зависимости от объёма проекта TLY Enerji оказывает инженерную поддержку при выборе технологии расходомера для узла учёта биотоплива, поставляет кориолисовые и другие расходомеры с датчиками температуры, давления и плотности, настраивает параметры продуктов в вычислителе расхода, интегрирует узел с ПЛК или SCADA, выполняет монтаж и пусконаладку. Границы поставки по обогреву и изоляции согласуются по данным проекта.
Исходные данные для узла учёта биотоплива
· Учитываемые продукты и концентрации смесей; ископаемые продукты на той же линии
· Вязкость и плотность каждого продукта, диапазон температуры помутнения от поставщика
· Место установки: в помещении или на открытой площадке, минимальная температура
· Диапазон расхода; при смешении — расходы биокомпонента и основного потока отдельно
· База расчётов: масса, объём при рабочих условиях или объём при стандартной температуре
· Способ поверки и продукты, на которых она выполняется
Связанные страницы
· Системы смешения биотоплива: Управление соотношением по двум счётчикам и точка смешения.
· Коммерческий учёт биотоплива и этанола: Количество для расчётов и отчётность по компонентам.
· Налив биотоплива в автоцистерны: Меры по низкотемпературным свойствам, окислению и материалам на посту налива.
· Узлы учёта с обогревом: Общий инженерный подход к обогреваемым узлам учёта.
Частые вопросы об узлах учёта биотоплива
Можно ли учитывать B100 и дизтопливо с одним коэффициентом преобразования?
Как правило, не рекомендуется. Вязкость B100 может быть выше, чем у ископаемого дизтоплива, а коэффициент преобразования, особенно у турбинных счётчиков, может смещаться с изменением вязкости. Надёжнее поверять каждый продукт отдельно и поручить вычислителю применять нужный коэффициент по выбранному продукту. Величина разницы зависит от типа счётчика, температуры и продукта и определяется по результатам поверки.
Зачем обогревать узел учёта биодизеля?
По двум причинам: чтобы кристаллы, образующиеся ниже точки помутнения, не скапливались в фильтрах и счётчиках, и чтобы вязкость во время измерения оставалась в узком диапазоне. Источник рекомендует держать B100 не менее чем на 2,5–5 °C выше точки помутнения. Важна и равномерность обогрева: местные перегревы ускоряют окисление и искажают показания температуры.
Нужны ли для HVO иные меры, чем для биодизеля?
HVO получают гидропереработкой, дающей соединения, идентичные части компонентов ископаемого дизтоплива, а его температуру помутнения можно задавать при производстве, поэтому на счётчике он в основном ведёт себя как дизтопливо. Меры по обогреву и материалам, необходимые для B100, для HVO обычно скромнее. Решение всё же принимается с учётом спецификации, содержания FAME и климата площадки.
Как проверить соотношение смеси средствами учёта?
При пропорциональном смешении биокомпонент и ископаемый компонент учитываются отдельными счётчиками, а соотношение рассчитывается по двум значениям. Его достоверность зависит от точности обоих счётчиков и приведения каждого потока по своей методике. Плотность по кориолисовому расходомеру даёт дополнительный контроль однородности смеси, а окончательное подтверждение качества — за лабораторным анализом.