Petrol kalıntılarında viskozite ölçümü

Kalıntıların oluşumu

Ham petrol önce atmosferik basınçta damıtılır ve kolon dibindeki ürün vakum damıtmaya gönderilir. Vakum kaynama sıcaklıklarını düşürür ve bileşenler bozunmadan ayrılır. İki kolonun dip ürünleri, özellikle vakum dibi, kalıntıların ana kaynağıdır.

Kalıntının miktarı işlenen ham petrole bağlıdır. 22,3° ile 10° API arasındaki ağır ham petrol ve 10° API altındaki ekstra ağır ham petrol, hafif ham petrolden daha çok kalıntı verir.

Kalıntılar katalitik kraking, visbreaking ve koklaştırmayla daha hafif ürünlere dönüştürülür. Kaynama noktası 500 °C dolayında olan kesirler bitüm üretimine gider.

Visbreaking ünitesi

Visbreaking, vakum kalıntılarının viskozitesini düşürmek için yapılan ılımlı bir ısıl kraking işlemidir. Kraking sıvı fazda yürür ve ağır besleme, ağır fuel oil’e uygun daha düşük viskoziteli kesirlere dönüşür.

Ünite fırın (coil) tipi ya da bekletme (soaker) tipi olarak kurulur. İki tipte de ısıtma parametreleri ve sonraki damıtma viskoziteye göre ayarlanır. Ünitenin amaçları şunlardır:

• Beslemenin viskozitesini, yakıtın kararlılığını belirgin biçimde bozmadan düşürmek.
• Rafinerinin ürettiği kalıntı fuel oil miktarını azaltmak.
• Rafineri ürünleri içinde orta distilatların payını artırmak.

Ölçüm noktaları

• Visbreaker beslemesi: gelen kalıntının viskozitesi ölçülür ve ısıtma parametreleri buna göre ayarlanır.
• Visbreaker çıkışı: dip kalıntıdan yeterli fuel oil ve hafif ürün ayrıldığı viskoziteden izlenir.
• Pompalama hatları: kalıntının viskozitesi pompaların boyutlandırıldığı aralıkta tutulur.
• Bitüme dönüşüm: kesme (cutback), akışkanlaştırma (fluxed) ve polimer (PMB) ya da kauçuk (CRMB) modifikasyonunda besleme ve ürün kalitesi izlenir.
• Fuel oil harmanı: kalıntı hafif bir kesirle seyreltilir ve hafif kesir miktarı referans sıcaklıktaki viskoziteye göre ayarlanır.
• Kazan ve motor beslemesi: püskürtme öncesinde yakıtın viskozitesi proses sıcaklığında istenen değerde tutulur.

• In-line viskozite ölçümü
• Numune döngüsünde ölçüm (on-line)
• Asfalt üretiminde viskozite ölçümü
• Ağır yakıt brülöründe viskozite kontrolü

Cihaz seçimi

Sıcak kalıntı akımlarında MIVI in-line ölçümde ürünü proses sıcaklığında ölçer. Standart sürüm 200 °C’ye kadar çalışır, yüksek sıcaklık sürümü 300 °C’ye çıkar. Ölçüm aralığı 1.000.000 mPa·s’ye kadar seçilir.

Rafinerinin Ex bölgeleri için MIVI’nin kendinden güvenli (Ex ia) ve alev sızdırmaz (Ex db) sürümleri vardır. Çubuğun titreşimi kirlenmeyi geciktirir ve temizliği kolaylaştırır.

Fuel oil harmanında değer referans sıcaklıkta istenir. Ağır yakıt sınıfları 50 °C’deki kinematik viskoziteleriyle anılır. Numune döngüsündeki Thermoset analizörü bu değeri yağ banyosu ya da fırın kullanmadan ölçer.

• Thermoset KV kinematik viskoziteyi, dinamik viskoziteyi ve yoğunluğu sürekli ve birlikte ölçer. Sonuç ASTM D445 ile doğrudan karşılaştırılır.
• Thermoset LT sıcaklık çevrimiyle çalışır ve numune referans sıcaklığa geldiğinde dinamik viskoziteyi kaydeder.
• Thermoset CF aynı çevrim ilkesiyle çalışır ve numune alma sistemi analizörün içindedir. Numune giriş sıcaklığı 190 °C’ye kadardır.

• Thermoset analizörleri

Kaynaklar