Piroliz Yağı için Parti Ölçüm Sistemleri

Piroliz yağında parti bazlı ölçüm ve izlenebilirlik, ölçülen her miktarın tek bir kalite partisine, o partiden alınmış temsili bir numuneye ve bu numunenin analiz sonucuna kayıt üzerinden bağlanmasıyla sağlanır. Sayaç ne kadar ürün aktarıldığını söyler; hangi ürünün aktarıldığını ise parti numarası, numune ve analiz raporu söyler. Bu üçü aynı kayıtta birleşmediğinde, doğru ölçülmüş bir miktar bile alıcıya karşı savunulabilir bir teslimat belgesine dönüşmez.

Hedef miktarda hassas kesme, kademeli vana kapanışı ve fazla akış telafisi gibi genel parti kontrol ilkeleri kimyasallar için parti ölçüm sistemleri sayfasında anlatılmıştır. Bu sayfa, bu ilkelerin bileşimi partiden partiye değişen piroliz yağında nasıl uygulanacağına ve kalite izlenebilirliğine odaklanır.

Piroliz yağında iki ayrı parti kavramı

Piroliz tesislerinde parti kelimesi iki farklı anlamda kullanılır ve tasarımda bu ikisinin ayrılması gerekir:

·         Kalite partisi (lot): Aynı hammadde karışımı ve aynı proses koşullarında üretilmiş, bir tankta toplanıp homojen kabul edilen ürün miktarı. Analiz raporu bu partiye aittir.

·         Transfer partisi (batch): Bir kalite partisinden tankere, prosese veya başka bir tanka hedef miktar olarak aktarılan tek sevkiyat. Sayaç kaydı ve hedef miktar bu partiye aittir.

Bir kalite partisinden birden fazla transfer partisi çıkabilir; bunun tersi, yani tek bir sevkiyatta iki kalite partisinin karışması ise ancak bilinçli bir harmanlama kararıyla ve kayıt altında kabul edilmelidir. Parti ölçüm sisteminin görevi, her transfer partisinin hangi kalite partisinden geldiğini tartışmaya yer bırakmayacak biçimde kaydetmektir.

Neden her parti ayrı ele alınır?

Piroliz yağının özellikleri hammaddeye (lastik, plastik, biyokütle) ve prosese göre değişir. Biyokütleden hızlı pirolizle elde edilen yağlar için yayımlanmış tipik aralıklar bile geniştir: IEA Bioenergy verilerine göre su içeriği ağırlıkça yüzde 20–30, 15 °C'de yoğunluk 1,10–1,30 g/ml ve 40 °C'de viskozite 15–35 cSt aralığındadır. Lastik ve plastik kaynaklı yağlar için doğrulanmış genel bir veri seti yoktur; bu ürünlerde değerler yalnızca kendi analizlerinden alınmalıdır.

Değişkenlik yalnızca partiler arasında değildir; aynı partinin özellikleri de zamanla değişebilir. Biyokütle piroliz yağlarında yaşlanma, zamanla artan viskozite olarak görülür, ilk haftalarda daha hızlı ilerler ve sıcaklıkla hızlanır. Bu nedenle bir analiz raporunun hangi tarihte alınmış numuneye ait olduğu, sevkiyat tarihinden ne kadar önce yapıldığı ve ürünün arada nasıl depolandığı parti kaydının parçası olmalıdır.

Miktar hangi büyüklükte kaydedilmeli?

Piroliz yağında hacim bazlı kayıt, ilk bakışta göründüğünden daha zayıf bir temeldir. Rafine ürünler ve ham petrol için kullanılan genel sıcaklık-hacim düzeltme tabloları, kapsam olarak genelleştirilmiş ham petrol, rafine ürün ve yağlama yağlarını hedefler; yüksek su içerikli ve polar yapıdaki biyokütle piroliz yağına doğrudan uygulanabileceğine dair bir dayanak yoktur. Hacim üzerinden kayıt isteniyorsa ürüne özgü yoğunluk-sıcaklık ilişkisinin laboratuvarda belirlenmesi ve alıcıyla sözleşmede tanımlanması gerekir.

Bu nedenle birçok piroliz yağı uygulamasında kütle bazlı kayıt daha sade bir çözüm olarak değerlendirilir. Coriolis sayaçlar kütlesel debiyi, yoğunluğu ve sıcaklığı aynı anda ölçer. Transfer boyunca kaydedilen ortalama yoğunluk, partinin analiz raporundaki yoğunlukla karşılaştırılarak yanlış tanktan çekiş veya faz ayrışmış ürün gibi durumlar için erken bir uyarı olarak kullanılabilir. Yoğunluk tek başına kaliteyi belirlemez; yalnızca bir tutarlılık kontrolüdür. Sayaç teknolojisinin seçimi piroliz yağı ölçüm skidleri sayfasında ele alınmıştır.

Temsili numune: tank tepesinden değil, transfer sırasında

Piroliz yağında numune sorunu, ürünün homojen kalmama eğiliminden doğar. Biyokütle yağları çoğunlukla tek fazlı olsa da hammadde ve prosese bağlı olarak üstte düşük yoğunluklu bir faz ayrışabilir; yaşlanma sonucu toplam su belirli bir düzeyi aştığında sulu faz ayrılabilir; katı parçacıklar da depolama sırasında tank dibinde çamur tabakası oluşturabilir. Böyle bir tankın üstünden alınan anlık numune, transfer edilen ürünü temsil etmeyebilir.

Transfer hattında akışla orantılı otomatik numune alma, partinin tamamına yayılan bir kompozit numune üretir. Petrol sıvıları için otomatik boru hattı numune alma uygulamalarını tanımlayan standartlar bu yaklaşımın temel çerçevesini verir; ancak bu belgeler petrol ürünleri için yazılmıştır ve piroliz yağında numune alıcının karıştırma, tıkanma ve malzeme açısından uygunluğu proje bazında değerlendirilmelidir. Hızlı piroliz biyo-yağları için yayımlanmış Avrupa standardının numune alma ve malzeme uyumu konusunda ayrı bir eki bulunduğu da tasarımda dikkate alınabilir.

·         Numune kaplarının malzemesi: Asidik ürün için uygun kap ve kapak malzemesi seçilmeli; biyokütle yağlarında paslanmaz çelikler ve PTFE, HDPE, PP gibi plastiklerin uygun olduğu bildirilmektedir.

·         Numune bölüştürme: Kompozit numune alıcı, satıcı ve saklama numunesi olarak bölünür; her kabın mühür numarası parti kaydına işlenir.

·         Saklama koşulu: Yaşlanan bir üründe saklama numunesinin sıcaklığı sonuçları etkiler; saklama koşulu ve süresi sözleşmede tanımlanmalıdır.

Hedef miktarı piroliz yağında bozan özel etkenler

Kapatma komutundan sonra geçen ürün miktarı, yani fazla akış, viskoziteye ve debiye bağlıdır. Piroliz yağında viskozite hem partiden partiye hem de hat sıcaklığıyla değiştiği için, önceki partilerin ortalamasıyla çalışan otomatik fazla akış telafisi, yeni bir kalite partisine geçildiğinde bir süre sapma gösterebilir. Hattın sıcaklığını transfer boyunca kararlı tutmak ve kalite partisi değiştiğinde telafi değerini sıfırdan öğrenmeye başlatmak bu etkiyi azaltır.

Katı parçacıklar ikinci bir risk yaratır: kontrol vanasının oturma yüzeyinde biriken tortu, vananın tam kapanmasını engelleyebilir ve parti bittikten sonra ölçüm dışı küçük bir sızıntı akışına yol açabilir. Parti kontrolörlerinin akış yok, sızıntı ve taşma hatası algılama işlevleri bu durumda anlamlıdır. Vana önünde uygun süzme ve periyodik sızdırmazlık kontrolü de tasarıma dahil edilmelidir.

Parti kaydını kalite belgesine bağlamak

Bir transfer partisinin kaydında izlenebilirlik için gereken bağlantılar

Alıcıya verilen parti belgesi, bu kaydın özetidir. Biyokütle piroliz sıvıları için yayımlanmış ürün spesifikasyonları su, katı madde, viskozite, yoğunluk, asitlik ve parlama noktası gibi özellikleri tanımlar; ancak bu belgeler yalnızca biyokütle kaynaklı yağları kapsar. Lastik ve plastik kaynaklı yağlarda hangi özelliklerin belgeye gireceği alıcıyla yapılan sözleşmeye bağlıdır. Satış sayaç kaydına dayanıyorsa, yasal metroloji şartlarının uygulanıp uygulanmayacağı ulusal mevzuata göre ayrıca değerlendirilmelidir.

TLY Enerji'nin katkısı

Proje kapsamına bağlı olarak TLY Enerji; piroliz yağının analiz verisine göre sayaç, kontrol vanası ve numune alma ekipmanının seçimi, bu ekipmanların tedariki, parti kontrolünün tesisin PLC veya SCADA yapısına entegrasyonu, parti kayıtlarının toplanması ve raporlanması ile saha montajı ve devreye alma aşamalarında mühendislik desteği sağlar. Kalite partisi tanımı ve laboratuvar süreci işletmenin sorumluluğundadır; ölçüm sistemi bu süreçle bağlantı kuracak şekilde tasarlanır.

Parti ölçümü tasarımı için gerekli bilgiler

·         Kalite partisinin tesiste nasıl tanımlandığı: üretim kampanyası, tank veya hammadde değişimi

·         Farklı partilerden viskozite-sıcaklık, yoğunluk, su ve katı madde analizleri

·         Alıcıyla anlaşılan miktar birimi ve kabul edilebilir sapma

·         Numune bölüştürme ve saklama düzeni, laboratuvar sistemiyle veri bağlantısı ihtiyacı

·         Transfer noktaları: tanker, proses beslemesi veya tanklar arası aktarım

·         Hat ısıtma durumu ve transfer sırasındaki sıcaklık aralığı

İlgili sayfalar

·         Kimyasallar için parti (batch) ölçüm sistemleri: Kademeli kapanış ve fazla akış telafisinin genel mantığı.

·         Piroliz yağı ölçüm skidleri: Viskozite ve katı parçacık koşullarında sayaç teknolojisinin seçimi.

·         Piroliz yağı tanktan tanka transfer skidleri: Kalite partilerinin oluştuğu tesis içi tank aktarımları.

·         Piroliz yağı tanker dolum sistemleri: Parti kaydının sevkiyat tarafındaki dolum uygulaması.

Piroliz yağı parti ölçümü hakkında sorular

Tankın üstünden alınan numune partiyi temsil eder mi?

Her zaman değil. Piroliz yağında üstte düşük yoğunluklu bir faz ayrışabilir, sulu faz oluşabilir ve katılar dipte çamur tabakası yapabilir. Bu durumda tank üstünden alınan anlık numune, pompanın çektiği ürünü yansıtmaz. Transfer hattında akışla orantılı kompozit numune, partinin tamamını daha iyi temsil eder; tank numunesi ise ancak tank homojenleştirildikten sonra anlamlı hale gelir.

Piroliz yağı hacim üzerinden faturalanabilir mi?

Faturalama birimi taraflar arasında kararlaştırılır. Ancak hacim bazlı kayıtta ürünün referans sıcaklığa dönüştürülmesi gerekir ve petrol ürünleri için hazırlanmış genel düzeltme tablolarının biyokütle piroliz yağına uygulanabilirliği doğrulanmış değildir. Hacim seçilirse ürüne özgü yoğunluk-sıcaklık verisi laboratuvarda belirlenmeli ve sözleşmeye yazılmalıdır; kütle bazlı kayıt bu adımı gerektirmez.

Yeni bir kalite partisine geçerken parti kontrolöründe ne değişir?

Viskozite değiştiği için vana kapandıktan sonra geçen fazla akış miktarı da değişebilir. Önceki partilerden öğrenilmiş telafi değeri yeni üründe bir süre sapma yaratabilir. Parti numarası değiştiğinde telafi değerinin yeniden öğrenilmesi, ilk transferlerde daha düşük son kademe debisi kullanılması ve hat sıcaklığının kararlı tutulması bu geçişi yumuşatır.

Parti belgesinde hangi analizler yer almalı?

Bu, alıcıyla yapılan sözleşmeye bağlıdır. Biyokütle piroliz sıvıları için yayımlanmış spesifikasyonlar su içeriği, katı madde, kinematik viskozite, yoğunluk, pH veya asitlik, kül ve parlama noktası gibi özellikleri kapsar. Lastik ve plastik kaynaklı yağlar bu spesifikasyonların kapsamında değildir; bu ürünlerde belge içeriği ürünün kullanım yerine göre taraflarca belirlenir.