Nell’ Industria Petrolifera e Petrolchimica le soluzioni di Optek, attraverso la fotometria e con l’analisi della Torbidità, del Colore, della Concentrazione, dei Contaminanti…in tutte le aree spettrali NIR-VIS-UV, risolvono problemi specifici. Quali?

Colore degli Idrocarburi nel Processo

Il settore del downstream ha dei molteplici benefici con l’utilizzo di tecnologie di analisi in linea per la Misura del Colore: essere avvisati, magari durante un turno di notte nel weekend, di un upset di processo può rappresentare un arma potentissima per prevenire perdite economiche, rilavorazioni di prodotto o rischi industriali. Fino ad ieri si era costretti ad eseguire ogni turno noiosi prelievi a mano ed eseguirne la comparazione con le ASTM, Saybolt o altri standard. Ora invece c’è Optek: sensori che lavorano 24/7/365 , accurati e ripetibili e soprattutto ideali per ogni budget.

• Monitoraggio inquinanti in idrocarburi: molto spesso la variazione di colore è una spia affidabile per una eventuale contaminazione e permette agli operatori di accorgersene in tempo utile per eventuali rilavorazioni o raffinazioni ulteriori. L’installazione di colorimetri multipli dà anche la possibilità di capire in quale isola di produzione è avvenuto l’upset ed intraprendere azioni per mitigare gli effetti.
• Colore dei Distillati: l’ industria petrolifera e petrolchimica si basano su diverse scale di colori quali Saybolt e ASTM e questi sono parametri internazionali per la verifica della qualità del prodotto finale. Con un semplice colorimetro Optek è possibile controllare in continuo questo valore ed allarmare gli Operatori in caso di fuori specifica.
• Qualità nella Misura del Colore: certamente, perché Optek con il modello AF26 a doppio canale, la torbidità di fondo viene compensata dinamicamente utilizzando la seconda lunghezza d’onda. Infatti la lunghezza d’onda primaria calcola il colore con la torbidità di fondo quindi sottraendo con un semplice algoritmo la seconda lunghezza d’onda otteniamo la Misura del Colore già compensata ed indipendente dalle interferenze di fondo.
• Separazione di Fase: grazie alle analisi in tempo reale eseguite dall’analizzatore AF26 di Optek direttamente nella pipeline, l’Operatore è in grado di essere avvisato ad ogni cambiamento di fase che corrisponde ad esempio all’arrivo intermittente nei serbatoi di prodotto con qualità inferiore e pertanto con questo semplice controllo ai limiti di batteria si spende per quello che si compra senza sorprese di sorta. 

Qualità della Nafta

La qualità delle frazioni distillate dalla CDU Crude Distillation Unit nell’ Industria Petrolifera andrebbero continuamente monitorate: installando gli analizzatori Optek è possibile mantenere un controllo completo delle performance dell’Unità Topping.

Nafta, Benzina, Kerosene, Jet fuel…rappresentano le frazioni più leggere e pregiate prodotte dalla colonna e grazie alla minima presenza di impurità esse si presentano con un aspetto chiaro. Il loro colore viene misurato attraverso la scala Saybolt, passando dal più chiaro +30 al più scuro -16, quando i prodotti commerciali tipicamente presentano +27 ÷ +30 Saybolt.

Invece Gasolio, Fuel Oil…sono idrocarburi più pesanti, sono più scuri di aspetto, e sono frazioni provenienti dalla metà inferiore della colonna: il loro colore è misurato usando la scala ASTM con valori da 0 chiaro a +8 scuro quando i distillati in commercio dovrebbero avere un valore tra 3 e 4.

Utilizzando un semplice sensore AF26 insieme al Controllore C4000 Optek permette all’Operatore un monitoraggio continuo ed accurato di qualsiasi upset, eliminando prodotti fuori specifica e quindi risparmiando tempo e denaro.

Cosa intendiamo per upset? Una variazione delle condizioni di processo o della composizione della carica potrebbe squilibrare la colonna e causare un trascinamento verso l’alto di frazioni più pesanti e più scure all’interno dei distillati più chiari: il sensore AF26 in esecuzione Atex per area pericolosa è in grado di avvertire l’Operatore immediatamente mantenendo ad esempio la qualità della nafta distillata.

Oil in Water

Quando il crude oil o il natural gas sono estratti dal sottosuolo sono contaminati da acqua, sabbia, sali…Grazie a delle unità di processo specifiche questi fluidi sono purificati tipicamente con dei processi di separazione magari trifasici cioè separando acqua-gas-petrolio. In particolare l’acqua viene chiamata Produced Water e solitamente, visto che la perfetta efficienza della separazione è solo teoria, contiene una concentrazione variabile in ppm di idrocarburi.

Questa applicazione viene universalmente denominata “Oil in Water” o OIW ed è presente in tutta l’ Industria Petrolifera up/mid/downstream: non solo occorre monitorare la presenza di questi inquinanti ma occorre anche verificare che i successivi trattamenti li abbiano rimossi prima dell’eventuale scarico in mare.

I sensori optek vengono quindi solitamente installati dopo la Filtrazione finale per la verifica dei limiti di legge. Un classico TF16-N per la Torbidità in versione per area pericolosa grazie al principio di Luce Diffusa è in grado di rilevare anche bassissima concentrazione di inquinanti. Essendo questa tecnologia molto più sensibile alle particelle tipo idrocarburo in gocce nell’acqua, è preferita rispetto al principio di misura in assorbanza.

Il sensore TF16-N viene accoppiato ad un Controller C4000 che viene installato in zona sicura oppure integrato in una custodia EEx-d come da foto.

Contaminazione Rete Condense

La verifica di eventuali perdite e contaminazioni negli scambiatori di calore fra i due lati, processo ed utility, è un grande classico per qualunque impianto industriale, non solo dell’ Industria Petrolifera, quali Piattaforme OffShore, FPSO, Raffinerie…ma anche Pow-Gen o Impianti Chimici.

Pur avendo installato scambiatori sicuramente della miglior qualità, a causa delle condizioni critiche di esercizio, dei cicli di riscaldamento e raffreddamento, dell’usura dei materiali o della presenza di saldature non perfette, prima o poi ci sarà la possibilità di una perdita, inizialmente microscopica, del processo dentro il loop delle utilities, siano esse vapore, condensato caldo o acqua fredda.

Se ci fosse la presenza di gocce di idrocarburo all’interno della rete condensa queste seguirebbero il ciclo della Generazione Vapore ma mantenendosi come sfere a se stanti rispetto all’acqua rivaporizzata potrebbero danneggiare ad esempio le palette di una turbina a valle della generazione.

L’Operatore in campo ha quindi bisogno di un watchdog affidabile ed accurato che lo possa avvertire in tempo per effettuare una diversione del condensato: la serie dei sensori TF16-N a Luce Diffusa riescono agevolmente a verificare la presenza di gocce estranee alla Fase principale e grazie alla lunghezza d’onda nell’area spettrale NIR Near Infra Red questa misura non può essere fisicamente influenzata da cambiamenti di colore.

Ma le possibilità di Optek non si fermano qui: a seconda dei casi infatti potrebbe essere necessario utilizzare la serie AF46-EX-HT a doppio canale per area pericolosa che analizza nell’area spettrale UV Ultra Violetto tipica per gli idrocarburi aromatici.

Grazie alle soluzioni Optek l’applicazione detta Carryover, cioè il trascinamento degli idrocarburi nelle utilities, non è più un problema grazie all’accuratezza, ripetibilità e soprattutto facilità d’uso di questi analizzatori.

Allarme presenza Acqua nei Carburanti o Haze

L’analisi dei Carburanti è parte essenziale nei Processi di Produzione e Stoccaggio dell’Industria Petrolifera. Monitorando l’acqua in olio o i solidi sospesi, l’ Operatore è in grado di accorgersi immediatamente di rotture sistema di filtrazione, o di coalescer inefficienti cosi come di separatori non performanti. In particolare la presenza di acqua in olio genera una nebbiolina nell’idrocarburo e questo fenomeno viene chiamato “Haze“.

I sensori di Torbidità a Doppio Canale in Luce Diffusa di Optek sono installabili

• prima dello stoccaggio in raffineria
• alla ricezione da pipeline
• presso parco serbatoi aeroporti

Infatti, per quest’ultimo caso, i limiti nominali per la presenza di acqua nel Jet Fuel A-1 sono nel range 0 – 15 ppm (DE) mentre altri distillati possono presentare una concentrazione più accentuata di acqua senza che siano dichiarati “fuori specifica”. Il modello TF16-N a Luce Diffusa riesce a percepire anche bassissime torbidità ed è installabile anche in area pericolosa grazie alle versioni Atex.