炼油厂利用机会原油与腐蚀问题控制提升盈利能力
成效
- 使用低成本机会原油扩大炼油利润空间
- 验证设备状况以避免停机
- 量化各种原油的腐蚀强度
客户
由大型综合油气生产商运营的欧洲炼油厂。
应用
炼油厂的管道与设备容易在磨损加剧中发生灾难性失效。
挑战
商品价格处于低位，改变了油气行业各环节的经济考量，其中也包括炼油厂等下游业务。 对部分设施而言，提升盈利能力的唯一途径是购买机会原油——即价格低于市场价的二级来源原料。 这些原料价格通常含有腐蚀性与侵蚀性杂质，可能存在内而外破坏生产管道与设备的风险，因此价格较低。
对于日处理量达 30 万至 50 万桶的炼油厂，每桶原料即使只节省 1 到 2 美元，也能大幅改善盈利状况，但这种方式会加剧管道与设备的磨损，增加维护成本。 更甚者，内部腐蚀可能导致管道破裂或容器爆裂等灾难性故障，引发火灾、环境破坏与人员伤亡，产生巨额损失。
在检测管道与设备状况时，人工巡检并不可靠，迫使生产商冒着失效风险长时间运行设备，又或者令其过于谨慎，停机或更换原本能安全运行的部件。 一些设施会添加缓蚀剂，但成本高昂且难以评估效果。 此外，由于腐蚀性差异巨大，不同来源的每一批新原料可能都需要调整化学混合物与添加剂量。
艾默生罗斯蒙特无线腐蚀与侵蚀变送器产品组合。
每台变送器都能连续测量设备壁厚。
解决方案
为获取成本优势，该炼油厂管理层决定将加工机会原油作为常规操作。 与此同时，他们也意识到相关腐蚀问题，因此部署了适当的设备和系统，监测管道和容器壁厚，评估加工高总酸值原油造成的金属损耗程度。
技术人员在关键区域的设备上安装了约 400 台 Rosemount™ 无线腐蚀与侵蚀变送器。 这些变送器持续监测壁厚，并通过 WirelessHART® 网络将数据发送至分析软件。 因无需铺设高昂的线缆即可完成变送器安装，大幅降低了项目成本。 而且每台变送器均内置电池模块，足以持续运行五年及以上，维护成本几乎为零。
分析软件会结合历史数据与趋势，呈现当前壁厚读数。 系统长期跟踪并显示高分辨率、高精度的变化趋势（重复性达 ± 10微米），即使特定批次原油仅运行一周，也能精准测算其金属流失率。 该工厂每年通常要加工 40 至 50 批次不同来源的原油，软件能有效记录每批原油特性，精准识别出易造成严重损伤的批次。 对于适用缓蚀剂的情况，系统将连续提供监测数据，几天内反馈缓蚀剂是否正常发挥效用以及加药量是否精准。 这些信息还能建档保存，为日后操作提供参考。
结合当前与历史数据，操作人员能可靠地预测金属流失率，并准确推算过程管道或设备各个部件的预期剩余使用寿命。 如此大大降低了发生灾难性失效的几率，同时避免了因状况不明而盲目停机所带来的经济损失。
收集到充足的数据与趋势信息后，工厂工程师不仅能分析原油特性的影响，还能评估特定工况的干扰。 在一次尤为典型的案例中，系统范围的整体腐蚀明显加剧，其程度已超出单纯由该批原油特性所能解释的范围。 通过对工况的分析，他们发现这种严重腐蚀与某项关键过程参数的变化高度相关。 由于问题在短时间内被识别出来，该参数变化得以及时纠正，成功化解了危机。
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Emerson.com/Corrosion-Erosion