Biyodizel ve HVO ölçümünde viskozite ve sıcaklık etkisi üç yoldan yönetilir: viskozite değişimine duyarlılığı düşük veya bu değişim için doğrulanmış bir sayaç teknolojisi seçmek, ürün sıcaklığını skid üzerinde kararlı ve bulutlanma noktasının güvenli biçimde üzerinde tutmak, ve her ürün için ayrı sayaç faktörü ile uygun hacim düzeltme yöntemini akış bilgisayarında tanımlamak. Bu gereksinimler en çok saf biyodizelde (B100) belirginleşir; hidrojenle işlenmiş bitkisel yağ (HVO) ise ölçüm tarafında fosil dizele yakın davranır.
Ölçüm skidinin genel bileşenleri akaryakıt ölçüm skidleri sayfasında, soğuk havada dolum ekipmanının korunması ise biyoyakıt tanker dolum sistemleri sayfasında anlatılmıştır. Bu sayfa sayacın ve ölçüm doğruluğunun gözünden FAME ve HVO'ya bakar.
Biyodizelin sayaca etkisi
ABD'deki B100 spesifikasyonu 40 °C'de 6,0 mm²/s'ye kadar kinematik viskoziteye izin verir; aynı ülkedeki No. 2 dizel spesifikasyonunun üst sınırı ise 4,1 mm²/s'dir. Kaynak kılavuz bu yüksek üst sınırın harmanlamada dikkate alınması gerektiğini vurgular. Yani B100 hattından geçen ürün, aynı skidden geçen fosil dizele göre daha viskoz olabilir ve bu fark sıcaklık düştükçe büyür. Bulutlanma noktasına yaklaşıldığında kristalleşme başlar; jelleşmeyle birlikte viskozite hızla yükselir. Sayaç açısından bu, ölçüm noktasında hem viskozite düzeyinin hem de değişkenliğinin tasarım girdisi olduğu anlamına gelir.
Viskoziteye ek olarak üç ürün özelliği ölçüm skidini etkiler. Oksitlenen biyodizelde oluşan zamk ve tortu süzgeç ve sayaç iç yüzeylerinde birikebilir. B100'ün çözücü etkisi, daha önce dizel görmüş hatlardan gevşeyen birikintileri sayaca taşıyabilir. Bakır, pirinç ve bronz gibi alaşımlar ise biyodizelin bozulmasını hızlandırabildiği için sayaç ve yardımcı parçalarda malzeme seçimini sınırlar.
Viskozite ekseninde sayaç teknolojisi seçimi
Sayaç tipi | FAME ve HVO açısından değerlendirme | Tasarımda dikkat |
Türbinli sayaç | Düşük viskoziteli, temiz ürünlerde yaygındır; sayaç faktörü viskozite değişiminden etkilenebilir | B100 ile fosil dizel arasında ve sıcaklık değiştikçe sayaç faktörünün kayması; ürün ve sıcaklık bandına göre doğrulama |
Pozitif deplasmanlı sayaç | Hacmi doğrudan ölçer; viskozite arttıkça iç kaçaklar genellikle azalır | Soğuk ürünle artan basınç kaybı; tortu ve jelleşmeye karşı süzgeç koruması |
Coriolis kütlesel debimetre | Kütle ve yoğunluğu doğrudan ölçer; harman oranı ve ürün değişimini izlemek için yoğunluk bilgisi sağlar | Yüksek viskozitede basınç kaybı; tüp malzemesinin ürünle uyumu; yoğunluğun ticari hesapta kullanım koşulları |
Hiçbir teknoloji her biyoyakıt uygulaması için tek başına en uygun seçenek değildir. Aynı skidden B100, farklı oranlı harmanlar ve fosil dizel geçecekse, viskozite aralığının tamamı sayaç seçiminde dikkate alınır ve doğrulama bu aralığı kapsayacak şekilde planlanır. Yalnızca HVO veya düşük oranlı harman ölçülecekse, dizel uygulamalarındaki yaklaşım çoğu durumda yeterlidir.
Sıcaklığı yönetmek: skid üzerinde ısıtma ve yalıtım
Kaynak kılavuz, B100'ün bulutlanma noktasının en az 2,5–5 °C üzerinde tutulmasını önerir. Ölçüm skidinde bu öneri iki amaca hizmet eder: kristallerin süzgeç ve sayaçta birikmesini önlemek ve viskozitenin ölçüm sırasında dar bir bantta kalmasını sağlamak. Skid dış ortamda ise süzgeç gövdesi, sayaç, doğrulama bağlantıları ve kısa ölü bacaklar ısı izleme ve yalıtımla korunur; transmitter bağlantıları ve numune hatları da bu korumaya dahil edilir.
Isıtma tasarımında sıcaklığın sayaç bölgesinde homojen olması hedeflenir; skid üzerindeki yerel sıcak noktalar hem oksidasyonu hızlandırabilir hem de sıcaklık ölçümünü temsil gücünden uzaklaştırabilir. Sıcaklık transmitteri sayaca yakın ve ürün sıcaklığını temsil eden bir noktaya yerleştirilir. Tehlikeli alanda elektrikli ısı izleme kullanılacaksa ekipman seçimi bölge sınıflandırmasına ve ilgili ısıtıcı standartlarına göre yapılır. Isıtmalı ölçüm skidlerinin genel mühendisliği ağır ürünler sayfasında ayrıntılı olarak ele alınmıştır.
FAME ve HVO'da hacim düzeltmesi
Hacimle yapılan faturalamada ölçülen hacim referans sıcaklığa dönüştürülür. Fosil dizel için kullanılan genel rafine ürün düzeltme yönteminin FAME, HVO ve harmanlarında nasıl uygulanacağı; sözleşme, ulusal mevzuat ve ürün standartlarıyla belirlenen bir karardır ve projenin başında netleştirilmelidir. Coriolis sayaçla kütle bazında ölçüm yapılması sıcaklık düzeltmesi ihtiyacını kütle için ortadan kaldırır; ancak satış hacim bazındaysa hacme dönüşüm için yoğunluk ve düzeltme yöntemi yine gerekir. Hangi büyüklüğün faturaya esas olacağı ticari teslim sayfasının konusudur.
Fosil ve biyo ürün arasında geçiş
Tek bir ölçüm hattından birden fazla ürün geçen terminallerde, ürün değişiminde sayaç faktörü, düzeltme yöntemi ve yoğunluk girdisinin ürünle birlikte değişmesi gerekir. Dolum kontrolörü veya akış bilgisayarı ürün seçimine göre bu parametreleri otomatik uygular. Ürün geçişinde hat içinde kalan karışım hacmi, ayrı hat mı yoksa ortak hat mı kullanılacağı kararını etkiler; B100'ün soğukta hat içinde kalması ayrıca jelleşme riski taşır. Coriolis sayacın yoğunluk sinyali, geçişin tamamlanıp tamamlanmadığını izlemek için yararlı bir işarettir.
Harmanlama oranını doğrulamak için ölçüm
Terminalde oransal harmanlama yapılıyorsa, biyobileşen ve fosil bileşen genellikle ayrı sayaçlarla ölçülür ve oran bu iki ölçümden hesaplanır. Bu durumda oranın doğruluğu her iki sayacın doğruluğuna ve her akımın kendi ürününe uygun yöntemle referans sıcaklığa düzeltilmesine bağlıdır. Biyobileşen hattındaki sayaç çoğu zaman daha küçük debide ve daha viskoz ürünle çalıştığından, seçim ve doğrulama bu koşullara göre yapılır. Harmanlama kontrolünün mühendisliği harmanlama sistemleri sayfasında, bileşen bazlı raporlama ise ticari teslim sayfasında ele alınır.
TLY Enerji'nin katkısı
Proje kapsamına bağlı olarak TLY Enerji; biyoyakıt ölçüm noktası için sayaç teknolojisinin seçimi, Coriolis ve diğer akış ölçerler ile sıcaklık, basınç ve yoğunluk enstrümanlarının tedariki, akış bilgisayarında ürün bazlı parametrelerin yapılandırılması, PLC veya SCADA sistemine entegrasyon, saha montajı ve devreye alma aşamalarında mühendislik desteği verir. Isı izleme ve yalıtımın tedarik sınırı proje verilerine göre birlikte belirlenir.
Biyoyakıt ölçüm skidi için hazırlanacak veriler
· Ölçülecek ürünler ve harman oranları; aynı hattan geçen fosil ürünler
· Her ürün için viskozite ve yoğunluk verisi ile tedarikçi bulutlanma noktası aralığı
· Skidin kurulacağı yer: kapalı alan, açık saha, en düşük ortam sıcaklığı
· Debi aralığı; harmanlama varsa biyobileşen ve ana akım debileri ayrı ayrı
· Faturaya esas büyüklük: kütle, işletme hacmi veya referans sıcaklıkta hacim
· Doğrulama yöntemi ve doğrulamanın hangi ürünlerle yapılacağı
· Mevcut ısıtma altyapısı ve tehlikeli alan sınıflandırması
İlgili sayfalar
· Biyoyakıt harmanlama sistemleri: İki sayaçlı oran kontrolü ve harmanlama noktası.
· Biyoyakıt ve etanol ticari teslim ölçümü: Satışa esas miktar ve bileşen bazlı raporlama.
· Biyoyakıt tanker dolum sistemleri: Dolum peronunda soğuk akış, oksidasyon ve malzeme önlemleri.
· Isıtmalı ölçüm skidleri: Isıtmalı ölçüm skidlerinin genel mühendislik yaklaşımı.
Biyoyakıt ölçüm skidleri hakkında sık sorulanlar
B100 ile fosil dizel aynı sayaç faktörüyle ölçülebilir mi?
Genellikle önerilmez. B100'ün viskozitesi fosil dizelden yüksek olabilir ve sayaç faktörü, özellikle türbinli sayaçlarda, viskozite değişiminden etkilenebilir. Her ürün için ayrı doğrulama yapılması ve akış bilgisayarının ürün seçimine göre doğru faktörü uygulaması daha güvenilir bir yaklaşımdır. Farkın büyüklüğü sayaç tipine, sıcaklığa ve ürüne bağlıdır ve doğrulama sonuçlarıyla belirlenir.
Biyodizel ölçüm skidi neden ısıtılır?
Amaç iki yönlüdür: bulutlanma noktasının altına inildiğinde oluşan kristallerin süzgeç ve sayaçta birikmesini önlemek ve viskozitenin ölçüm sırasında dar bir aralıkta kalmasını sağlamak. Kaynak kılavuz B100'ün bulutlanma noktasının en az 2,5–5 °C üzerinde tutulmasını önerir. Isıtmanın homojen olması da önemlidir, çünkü yerel sıcak noktalar oksidasyonu hızlandırabilir ve sıcaklık ölçümünü yanıltabilir.
HVO ölçümünde biyodizelden farklı önlem gerekir mi?
HVO, hidrojenle işleme sonucu fosil dizeldeki bazı bileşiklerle aynı yapıda olduğu ve bulutlanma noktası gereksinimlere göre ayarlanabildiği için ölçüm tarafında çoğunlukla dizele yakın davranır. Bu nedenle B100 için gereken ısıtma ve malzeme önlemleri HVO'da genellikle daha sınırlıdır. Yine de ürün spesifikasyonu, içerdiği FAME oranı ve sahanın iklimi dikkate alınarak karar verilmelidir.
Harman oranı ölçümle nasıl doğrulanır?
Oransal harmanlamada biyobileşen ve fosil bileşen ayrı sayaçlarla ölçülür ve oran bu iki değerden hesaplanır. Oranın güvenilirliği iki sayacın doğruluğuna ve her akımın kendi yöntemiyle referans sıcaklığa düzeltilmesine bağlıdır. Coriolis sayacın yoğunluk bilgisi harmanın tutarlılığını izlemek için ek bir işaret sağlar; ürün kalitesinin kesin teyidi ise laboratuvar analiziyle yapılır.