配管や設備の損傷を管理しながら 、生産制限を押し上げることで 、製油所が収益を向上

顧客

大手石油・ガス生産者が運営する欧州の石油精製会社。

アプリケーション

精製所の配管や機器は、摩耗が悪化し、最悪の場合、壊滅的な故障を起こしやすい環境でした。

課題

収益性を高めたい製油所は、十分な市場需要があれば、生産コストの削減や生産レベルの向上を試みることができます。 生産量の増加を推進するには、ボトルネックを解消するための資本プロジェクトが必要になる場合がありますが、どの程度の生産量を駆動できるかを判断するには、通常、ボトルネックが顕在化するまで徐々に生産量を増やすことから始まります。 企業経営陣は、大規模な資本改善を行わずに、この製油所に生産量を 30% 増加するよう求めました。

このような課題に直面した場合のアプローチの 1 つとして、単純にポンプを速く稼働させ、バルブを広く開き、通常の制限を超えて生産量を増やすことができます。 当然のことながら、効果は植物の性質によって大きく異なりますが、典型的な効果をいくつか紹介します。

• 加熱ステージは、より迅速に熱を伝達するために、より高温で実行する必要があります
• 配管やバルブを流速すると流量が増加
• 反応炉内の滞留時間が短縮されます
• 分別蒸留プロセスの分離効率が低下します

すぐに明らかになったボトルネックの1つは、すでに高い変換率で稼働していた製油所の水素化分解装置にありました。 プロパンとライトエンドの流れとともに大量の未変換油を水素化分解装置安定装置に押し出すと、プロセスの効率性がある程度失われます。 この流れは一連の熱交換器で冷却され、プロパン、未変換油、酸性水の 3 つの流れに分けられました。

このユニットは新しい生産速度で約4年間稼働し、うまく機能しているように見えました。 オペレーターには知られていませんでしたが、プロパンの流量の増加により、熱交換器からプロパンを回収するように設計された複雑なヘッダー システムが侵食されていました。 ある日、オペレーターは、ヘッダーに新たに形成された漏れから高 H2S 含有量の液体プロパンのプルームが噴き出していることを発見し、製品損失はもちろん、深刻な安全性と環境の問題を引き起こしました。

幸いなことに、プロパンが発火源を見つける前に問題が発見されました。 操作を再開する前に外部に取り付けられたクランプを取り付けることができるように、ユニットは短時間シャットダウンされました。 これで当面の問題は解決しましたが、エンジニアはさらなる漏れが発生する可能性を懸念していました。

ソリューション

製油所の評価エンジニアリングチームは、ヘッダー周辺の要所に Rosemount™ ワイヤレス腐食・エロージョントランスミッタ(画像 1)5 台を設置しました。 分析の結果、炭素鋼ヘッダーパイプの壁が 2 mm (0.08-in.) の割合で薄くなったことが判明しました。 増加した流量と、高い酸性水のキャリーオーバーによる高い H2S レベルによって引き起こされる侵食の原因から毎年削減されます。

トランスミッタ設置プロジェクトの総費用は約 25,000 ユーロでしたが、1 日あたり約 100 万ユーロのユニットの生産額を考えると、これは少額な費用とみなされていました。

これらの伝送器は恒久的に取り付けられ、金属厚みを連続的に読み取り、WirelessHART® ネットワークを介してデータを監視および履歴システムに送信します。 個々の伝送器からの読み取り値は時間の経過とともに分析できるため、金属の損失を発生時に監視することができます。

ヘッダの損傷は深刻でしたが、エンジニアは、ステンレススチール製で新しいヘッダを製造して予定通りのターンアラウンド中に設置できるようになるまで、ヘッダが安全に動作し続けることができる十分な完全性が残っていると判断しました。 新しいヘッダは旧型の炭素鋼よりも高価になりますが、エンジニアは耐用年数がはるかに長くなると予想しており、妥当な時間で製造できるため、急いでのプレミアム料金は回避されました。

トランスミッタの設置とデータの真の価値  は、ヘッダの故障や壊滅的な炭化水素放出という潜在的な災害を回避することに成功しました。 また、新しいヘッダの迅速な設計と製造にかかるコストを回避し、不要なシャットダウンによる生産の中断を排除しました。 エンジニアがヘッダの本当の状態を判定できなかったら、安全上の理由から装置を停止する必要があったでしょう。

詳細は Emerson.com/Corrosion-Erosion をご覧ください。