Oil compatibility testing with a high-pressure microscope under dynamic conditions

Abstract

Ze względu na wysoką cenę lekkich rop większość rafinerii skłania się do zakupu większych ilości tańszych rop „okazyjnych”, które są cięższe i zawierają wyższe stężenia siarki i kwasów naftenowych. Takie podejście doprowadza do większej częstotliwości prac serwisowych związanych z oczyszczaniem instalacji procesowej w rafinerii. Na szczęście zrozumienie przyczyn i metod łagodzenia wytrącania się zanieczyszczeń ropopochodnych uległo ostatnio znacznej poprawie dzięki opracowaniu narzędzi do przewidywania i identyfikacji. Co zaskakujące, 90% zanieczyszczeń ropopochodnych w rafinacji ma tylko kilka wspólnych przyczyn. Analiza osadu zwykle pozwala na zidentyfikowanie pierwotnej przyczyny, którą potwierdza odnalezienie prekursora tego niekorzystnego zjawiska w ropie naftowej przepływającej przez zanieczyszczoną jednostkę instalacji. Odpowiednie rozpoznanie zagadnienia może wprowadzić szereg potencjalnych metod łagodzących, z których dana rafineria może wybrać najlepszą do wdrożenia. Każdy kraj na świecie dąży do osiągnięcia jak największego bezpieczeństwa energetycznego, a tym samym do dywersyfikacji dostaw ropy i innych surowców. W przypadku ropy, gdy pozyskiwana jest ona z różnych źródeł, generuje się dodatkowy problem, a mianowicie kompatybilność. Okazuje się, że po zmieszaniu niektóre ropy wykazują tendencje do wytrącania osadów w zbiornikach magazynowych, a następnie w ciągu logistycznym. W jednej z poprzednich prac opracowano skuteczną metodę filtrowania pozwalającą na określenie kompatybilności rop i ich mieszanin. W obecnej pracy skoncentrowano się na tym, aby nowa metoda pozwoliła na szybszą możliwość wykonania pomiaru kompatybilności przy jednoczesnej możliwości ponownego wykorzystania tej samej próbki. Opracowany nowy sposób badań kompatybilności z wykorzystaniem mikroskopu (ang. high-pressure microscope, HPM) zastosowano do dwóch rop pochodzących z różnych kierunków dostaw. Pomiary wykonano dla rop i ich mieszanin w temperaturze 120°C i pod ciśnieniem 25 bar. Pomiar kompatybilności rop metodą filtrowania wykorzystano do celów porównawczych, gdzie masa odseparowanego osadu na specjalistycznych filtrach stanowiła wyznacznik kompatybilności badanych rop.