炭化水素蒸気の超音波流量測定
導入事例 | 石油&ガス
- ターミナルの蒸気処理&浄化装置向け超音波流量計
- 貯蔵タンクからの低圧ガスの流量測定
- ガス組成の変動が大きい液体蒸気の監視
- 広い測定レンジでの双方向測定
背景
新たな法律および規制により、ターミナル事業者には、燃料油などの精製炭化水素の貯蔵&移送時に放出される蒸気を回収 処理することが求められています。独立系の国際的な貯蔵、輸送会社であるKoole Tankstorage Minerals(KTM)は、オランダ ペルニスのタンクターミナルにおける排出量を法定排出基準値を十分下回るレベルに抑えるため、新たな蒸気処理装置を設計しました。
測定要求事項
本装置は、燃料油タンクから回収されるすべての蒸気を処理&処置するよう設計されています。清浄化された蒸気は焼却セクションに送られ、追加の燃料ガスを使用することなく、完全自熱式プロセスでフレア処理されます。
荷役時には、蒸気はほぼ大気圧条件下でブロワによって吸引され、蒸気処理装置へ搬送されます。蒸気組成は、液体炭化水素の貯蔵、圧送、搬送のされ方によって異なります。温度変化により、ガスには水分、場合によっては液滴が含まれることもあります。輸送中の危険状態や製品の酸化を防ぐため、タンクは N2 やCO2 などのガスによって不活性化される場合があり、これもまた蒸気組成に影響を与えます。蒸気流量は大きく変動する可能性があります。製品が移送されていない場合、流速は非常に低いです。一方、多数の外航船が同時に積荷または荷揚げを行う場合には、蒸気流量が急激に増加することがあります。
システムを制御し、漏えいを継続的に確認するためには、すべての蒸気流入ポイントを流量計で監視することが重要です。そのため顧客は、燃料油貯蔵タンクから回収される蒸気を広いダイナミックレンジにわたって測定できる流量計を求めていました。また、圧力損失を回避することが要求されました。各測定ポイントにおいて、双方向測定は必須要件でした。また、蒸気処理装置は常時利用可能かつ稼働状態である必要があるため、流量計の低保守性、または校正周期が長いことが重要な要件とされました。
KROHNE ソリューション
KROHNEは、この蒸気処理装置向けに複数の OPTISONIC 7300超音波式ガス流量計 を納入しました。OPTISONIC 7300は、広いダイナミックレンジにわたる蒸気およびガスの流量測定に最適であり、ガス密度や組成の影響をほとんど受けません。
本機器は初期校正後、長期間にわたり正確な測定結果を提供します。標準測定範囲は -30~30 m/sであり、流速1 m/s超において±1%の性能を有します。このガス流量計は、可動部や流路内への突出部を持たないフルボア構造を採用しているため、圧力損失を生じません。
ユーザーベネフィット
その結果、排出される空気は実質的にクリーンとなり、炭化水素の排出も大幅に低減されており、KTMの高度なソリューションの有効性を示しています。OPTISONIC 7300流量計の採用により、貯蔵会社は、どこからどれだけの蒸気が来ているかを常時把握できるようになりました。これにより、蒸気処理装置を効果的に監視&制御することが可能となります。動的な流量に加えて、ガス中の音速もKROHNE流量計により連続測定され、第2出力を介して出力することができます。分子量は音速に直接比例するため、これを算出し、顧客が燃焼プロセスの最適化に活用することができます。
KTMは、超音波式ガス流量測定におけるKROHNEの長年にわたるアプリケーションノウハウの恩恵を受けました。OPTISONIC 7300のアルゴリズムは、このような厳しいプロセス条件向けに最適化されているだけでなく、音響トランスデューサの周波数も本用途向けに最適化されており、ほぼ大気圧条件下でも信号強度を最大化し、高い信頼性の測定を実現しています。
OPTISONIC 7300は、プラントの高い可用性に対する顧客要求にも適合しています。この超音波流量計は長期にわたりドリフトがなく、液滴や CO2 濃度の影響もごく小さいです。本流量計は、設計上メンテナンスフリーです。定期的な再校正も不要です。摩耗や、ダイナミック測定範囲に関する制約も問題となりません。