Biyoyakıt Tanker Dolum Sistemleri

Biyodizel ve HVO dolumunda ürüne özgü önlemler, bu iki ürünün aynı biyoyakıt başlığı altında anılmasına rağmen çok farklı davranmasından doğar. Yağ asidi metil esteri (FAME) olarak üretilen biyodizel, fosil dizele göre daha yüksek sıcaklıkta bulanıklaşıp jelleşebilir, depolama ve elleçleme sırasında oksitlenebilir ve bazı metal ile elastomerlerle uyumsuzdur. Hidrojenle işlenmiş bitkisel yağ (HVO) ise hidrojenle işleme sürecinden geçtiği için fosil dizelde bulunan bileşiklerin bir kısmıyla aynı yapıdadır ve dolum tarafında fosil dizele çok daha yakın davranır. Dolum sistemi tasarımı bu nedenle önce hangi ürünün, hangi oranda ve hangi iklimde yükleneceği sorusuyla başlar.

Pompa, filtre, sayaç, kontrol vanası ve dolum kolundan oluşan genel dolum zinciri Tanker Dolum Sistemleri sayfasında anlatılmıştır. Bu sayfa, saf biyodizel (B100), biyodizel harmanları ve HVO yüklenen peronlarda soğuk akış, oksidasyon, malzeme ve ürün ayrımı gereksinimlerini ele alır.

FAME ve HVO: aynı raf, farklı davranış

Bu fark pratikte şudur: HVO yüklenen bir peron çoğu durumda dizel peronuna benzer şekilde tasarlanabilir; B100 veya yüksek oranlı biyodizel harmanı yüklenen bir peron ise ısıtma, yalıtım, malzeme ve depolama süresi açısından ayrı bir değerlendirme ister. HVO'nun fosil dizele yakın davranışı, ürüne harmanlanan FAME oranı ve ürün spesifikasyonu dikkate alınarak teyit edilmelidir.

Soğuk havada akış: ısıtma ve yalıtım değerlendirmesi

B100'ün bulutlanma noktası, yani soğutulan yakıtta ilk kristallerin görüldüğü sıcaklık, hammaddeye bağlı olarak yaklaşık −3 °C'den başlayıp 16 °C'ye kadar çıkabilir; nadir durumlarda daha yüksek değerler de raporlanmıştır. Akma noktası genellikle bulutlanma noktasının yalnızca birkaç derece altındadır; yani sıcaklık biraz daha düştüğünde ürün hızla jelleşebilir. Jelleşme başladığında viskozite hızla artar, filtreler tıkanır ve pompa zorlanır.

Kaynak kılavuzlar B100'ün bulutlanma noktasının en az 2,5–5 °C üzerinde depolanmasını, yerüstü tankların, hatların, pompaların ve dolum ekipmanının yerel iklime göre ısıtma ve yalıtımla korunmasını önerir. Tanker dolum sistemi açısından bu değerlendirme şu noktalara iner:

·         Durgun kalan bölümler: Dolumlar arasında akışsız kalan dolum kolu, sayaç, filtre ve kısa hat bölümleri en hızlı soğuyan yerlerdir; ısı izleme (heat tracing) ve yalıtım öncelikle buralarda değerlendirilir.

·         Isıtmanın üst sınırı: Isı, oksidasyonu hızlandıran etkenlerden biridir. Isıtma sistemi ürünü bulutlanma noktasının güvenli biçimde üzerinde tutacak, ancak gereğinden fazla ısıtmayacak şekilde kontrollü tasarlanır.

·         Tehlikeli alanda ısıtma: Elektrikli ısı izleme kullanılacaksa, tehlikeli alanlara yönelik ısıtıcı standartları ve bölge sınıflandırması ekipman seçimini belirler.

·         Tankerde taşıma: Soğuk havada B100 sevkiyatında ürünün varış noktasında bulutlanma noktasının altına düşmemesi için tanker yalıtımı veya ısıtma imkânı, yolculuk süresi ve ortam sıcaklığı birlikte değerlendirilir.

Isıtmalı dolum hattının ayrıntılı mühendisliği, ağır ürünler için hazırlanan ısıtmalı ölçüm skidleri sayfasındaki yaklaşımla benzerlik gösterir; ancak biyodizelde hedef, viskoziteyi düşürmekten çok ürünü kristalleşme bölgesinin dışında tutmaktır.

Oksidasyon, depolama süresi ve temas malzemeleri

Biyodizel ısıl olarak kararlıdır, ancak depolama ve elleçleme sırasında oksitlenmeye yatkındır. Oksidasyon; peroksit, asit, zamk ve tortu oluşumuna, viskozite artışına ve filtre tıkanmasına yol açabilir. Hava ile temas, ısı, ışık ve bazı metaller bu süreci hızlandırır: bakır, pirinç, bronz, kurşun, kalay ve çinkonun bozulmayı hızlandırdığı ve tortu oluşumunu artırdığı bildirilmiştir. Bu nedenle dolum zincirindeki ıslanan parçalarda bu metallerden kaçınılması, galvanizli yüzeylerin kullanılmaması önerilir.

B100, uzun süreli temasta bazı hortum, conta, sızdırmazlık elemanı ve plastikleri yumuşatabilir veya bozabilir; bazı nitril kauçuk bileşimleri, polipropilen ve polivinil malzemeler özellikle hassas kabul edilir. Pompa salmastraları, sayaç ve vana contaları, dolum kolu mafsalları ve hortumlar için üreticiden B100 uyumluluk bilgisi alınır. B100'ün iyi bir çözücü olması da ayrı bir işletme konusudur: daha önce dizel görmüş tank ve hatlardaki birikintileri çözerek ilk dönemde filtre tıkanmalarını artırabilir. Filtre fark basıncının izlenmesi, dönüşüm projelerinde bu dönemi yönetmeyi kolaylaştırır.

Depolama süresi uzadıkça ürünün oksidasyon kararlılığı azalır. Uzun bekleyen stoklarda oksidasyon kararlılığı ve asit sayısının düzenli izlenmesi, azot örtüleme ve antioksidan katkı kullanımı önerilen uygulamalar arasındadır. Dolum sistemi bu izleme için numune noktası ve kayıt altyapısı sağlar; katkı dozajı ise katkı enjeksiyon sayfasının konusudur.

Ürün ayrımı, tanker hazırlığı ve harmanlama

Biyoyakıt terminallerinde aynı sahada fosil dizel, B100, farklı oranlı harmanlar ve HVO bulunabilir. Ürün hatlarının ayrılması veya ortak hatlarda ürün değişim prosedürü, dolum kolu ve sayaç paylaşımı kararı, harmanların etiketlenmesi ve ürün kalitesinin korunması bu nedenle tasarımın erken aşamasında netleştirilir. Tanker tarafında ise bölmelerin su ve önceki yük kalıntısı açısından kontrolü, hortum ve contaların B100'e uygunluğu ve önceki yükün kabul edilebilirliği dolum öncesi kontrol listesine girer.

Terminalde biyodizel çoğunlukla dolum sırasında oransal veya hat içi harmanlama ile dizele eklenir; tamamen karışmış bir harman, bulutlanma noktasının üzerinde tutulduğu sürece zamanla ayrışmaz. Oran kontrolü ve doğrulaması Biyoyakıt Harmanlama Sistemleri sayfasında ele alınır.

TLY Enerji'nin katkısı

Proje kapsamına bağlı olarak TLY Enerji; biyoyakıt dolum noktası için ölçüm ve kontrol teknolojisinin seçimi, ürüne uygun sayaç, vana ve pompa tedariki, sıcaklık ve basınç enstrümantasyonu, sistemin PLC veya SCADA tabanlı izleme altyapısıyla entegrasyonu, saha montajı ve devreye alma aşamalarında mühendislik desteği verir. Isıtma ve yalıtım işlerinin hangi tarafta kalacağı, tedarik sınırı içinde projeye göre belirlenir.

Biyodizel ve HVO dolumu için netleştirilecek girdiler

·         Yüklenecek ürünler: B100, harman oranları, HVO veya fosil dizel ile birlikte kullanım

·         Ürün spesifikasyonları ve tedarikçiden alınan bulutlanma noktası aralığı

·         Sahanın en düşük ortam sıcaklığı ve dolum ekipmanının açıkta kalan uzunlukları

·         Mevcut ısıtma altyapısı: buhar, sıcak su, termal yağ veya elektrikli ısı izleme

·         Tipik depolama süresi, azot örtüleme ve antioksidan kullanımı

·         Ürün değişim sıklığı ve ortak hat ya da ortak dolum kolu kullanımı

·         Tanker filosunun yalıtım veya ısıtma imkânı ve tipik sevkiyat süresi

İlgili sayfalar

·         Biyoyakıt ölçüm skidleri: FAME ve HVO ölçümünde viskozite ve sıcaklık etkisinin yönetimi.

·         Biyoyakıt harmanlama sistemleri: Biyodizelin dolum sırasında dizele doğru oranda eklenmesi.

·         Tanker dolum sistemi bileşenleri: Dolum zincirinin akışkandan bağımsız yapısı ve dolum profili.

·         Biyoyakıt katkı enjeksiyonu: Soğuk akış iyileştirici ve antioksidan gibi katkıların dozajı.

Biyodizel ve HVO dolumu hakkında sık sorulanlar

HVO için ayrı bir dolum sistemi gerekir mi?

HVO hidrojenle işleme sürecinden geçtiği için fosil dizeldeki bazı bileşiklerle aynı yapıdadır ve farklı bulutlanma noktası gereksinimlerine göre üretilebilir. Bu nedenle çoğu durumda dizel peronundaki ekipman ve tasarım yaklaşımı HVO için de değerlendirilebilir. Yine de ürün spesifikasyonu, içerdiği FAME oranı ve ıslanan malzemeler için üretici görüşü alınmalı; ayrı hat gerekip gerekmediği ürün ayrımı politikasına göre belirlenmelidir.

B100 dolum hattında ısıtma her zaman gerekli mi?

Hayır; karar ürünün bulutlanma noktasına ve sahanın en düşük ortam sıcaklığına bağlıdır. B100'ün bulutlanma noktası hammaddeye göre yaklaşık −3 °C ile 16 °C arasında değişebildiği için bazı ılıman iklimlerde bile yerüstü ekipmanın korunması gerekebilir. Ürün bulutlanma noktasının birkaç derece üzerinde tutulabiliyorsa yalıtım yeterli olabilir; aksi halde durgun kalan kol, sayaç ve filtre bölümleri için ısı izleme değerlendirilir.

Biyodizel dolum hattında hangi malzemelerden kaçınılmalı?

Bakır, pirinç, bronz, kurşun, kalay ve çinko biyodizelin bozulmasını hızlandırabilir ve tortu oluşumunu artırabilir; galvanizli yüzeyler de önerilmez. Bazı nitril kauçuk bileşimleri, polipropilen ve polivinil malzemeler uzun süreli temasta bozulabilir. Paslanmaz çelik ve karbon çelik yaygın olarak kullanılır; contalar ve hortumlar için ise her üreticiden B100 uyumluluk bilgisi istenmelidir.

Biyodizel dönüşümünden sonra filtreler neden daha sık tıkanır?

B100 iyi bir çözücüdür ve daha önce dizel veya başka yakıt görmüş tank ve hatlardaki vernik ile tortuları çözebilir. Bu nedenle dönüşümün ilk döneminde filtre tıkanması artabilir; sistem temizlendikçe filtre değişim aralıkları normale döner. Tortunun oksidasyondan mı yoksa bu temizleme etkisinden mi kaynaklandığını ayırt etmek için oksidasyon kararlılığı ve asit sayısı analizleri kullanılabilir.