Hachジャーナル

【アプリケーション事例】石油・ガス・製油所でのTOC測定 ~運用と業務にインパクトを与える管理ツールとなるバイオテクター~

TOCのサンプリングと測定の課題

ハックの バイオテクター(BioTector) B7000は、独自の技術で開発された管理ツールです。事故対応や生産の効率化のために、信頼性の高い正確なTOC(全有機炭素)データを提供します。オンラインTOC計バイオテクターは、世界最大の石油・ガス会社の多くで使用されています。

オンラインTOC計BioTector(バイオテクター)B3500c

オンラインTOC計
バイオテクター B3500c

オイルは、TOC濃度が非常に高い炭化水素の一種です。処理環境中に油の破裂があると、事態は急速に深刻化します。プロセス水や排水中のTOC濃度について、リアルタイムで正確かつ信頼性の高い情報を得ることは、プラントオペレーションにとって不可欠なことです。この情報によって、プロセスラインでのあらゆる欠陥を可視化し、オペレーションチームが迅速に対応できるようになり、プラントと環境へのリスクを低減することができます。バイオテクターのデータはまた、全体的なプロセス制御を改善し、多くのお客様の継続的改善プログラムに不可欠な装置の一つ要素となっています。

石油・ガス・製油業界で高い精度と信頼性を得ることは、多くのオンラインTOC技術にとって難しさがあります。排水中のTOCは、分析装置に大きな影響を与えます。サンプルチューブの汚れや詰まり、復旧の遅れ、分析装置のダウンタイム、メンテナンスの必要性など、多くの問題を引き起こす可能性があるからです。しかし、バイオテクターの独自技術は、これらの課題を解決することが可能です。

信頼性を追求したハックの独自技術

ハックのBioTector(バイオテクター) B7000は、1996年以来、石油・ガス業界で成功を収めており、この業界特有の課題に耐える堅牢な分析装置として広く知られています。

米国計装試験協会フィールドテスト2011などの業界試験やテストでは、バイオテクター独自技術である湿式二段階酸化方式の技術が、過酷な石油化学処理環境において、信頼性の高い優れた性能を発揮することが実証されています。UV過硫酸塩や高温酸化などの他の技術は、同じ条件下で継続的なメンテナンスの問題があることが示されました。

バイオテクターは、2012年にフロスト&サリバンの米国プロダクトリーダーシップ賞を受賞し、フロスト&サリバンのレポートでは、「分析装置・バイオテクターは、厳しい産業環境で生き残るために十分な強さがある。バイオテクターは、米国のTOC上下水分析装置市場で25~30%のシェアを持つと推測され、マーケットリーダーである」と述べています。バイオテクターの米国での導入実績の多くは、石油・ガス業界です。

アプリケーションの種類

石油・ガス産業における代表的なTOCモニタリングポイント

工業用水循環におけるTOCの重要なモニタリングポイント

工業用水循環におけるTOCの重要なモニタリングポイント

防爆エリアにおけるバイオテクター

※ATEXとは、防爆(Ex)安全基準のヨーロッパ規格の認証です。
排水オンラインTOC計バイオテクター防爆対応4つのオプション

バイオテクターが実現する業務効率化

バイオテクター 湿式二段階酸化方式の技術とメリット

バイオテクター管理情報の、商業的価値

石油・ガス業界は、操業コストを削減すると同時に、効率を高めることに重点を置いています。 オンラインTOC計バイオテクターは、排水の負荷をオンライン監視ができるため、オペレーションチームが工場全体を大幅に改善することを可能にします。バイオテクターの商業的価値は、4つの主要な分野で報告されています。

1. エネルギーの最適化

曝気は下水処理の年間予算の30%を占めることもあり、バイオテクターの正確な測定による最適化機能は、非常に価値があります。排水中のTOCレベルは、必要な曝気量に影響を与えます。TOC濃度が高い場合は、曝気ブロワーの稼働率を上げて排水を処理する必要がありますが、TOC濃度が低い場合は、曝気稼働率を下げて処理することができます。

2.  水の再利用

TOCの情報が信頼できない場合、機器を損傷するリスクを避けるために、現場オペレーターはやむを得ず、1回の循環ですべての使用済み水を排出することがあります。この予防策には、非常にコストがかかります。水の状態を正確に把握することで、より費用対効果の高い利用が可能となります。工場には、地元の川から水が流れ込み、熱交換器を経由して工場内を循環しています。この水中のTOC濃度は、工場設備に損害を与える可能性のある油の破裂を特定する手段として、工程のさまざまな場所で監視されています。この場合、汚染された水を排水路に流し、漏洩の原因を特定します。また、TOCレベルが許容範囲内であることが確認された場合は、水を再利用します。

3. メンテナンス

アーンスト・アンド・ヤング社の調査によると、石油・ガス会社の22%は、有資格者の不足が操業に影響を及ぼしていると回答しています。バイオテクターは、信頼性を最大限に高め、現場でのメンテナンスを最小限にするために設計されました。この価値は、現場オペレーターが問題のあるTOC計の保守管理に縛られることなく、本来の業務に集中できることにあります。

4. 保護

信頼性の高いTOCモニタリングは、貴重な設備、下水処理、ひいては生産機能の保護に有効です。TOC計からのデータは、以下のことを確認するために使用されます。

– 再生水が安全であること(腐食性がなく、高価な装置に使用できること)
– 排水負荷と下水処理の容量が適合していること
– 破砕によるダメージで生産が中断したり停止したりしないこと

VOC(揮発性有機化合物)の測定

バイオテクターは、サンプルに含まれるVOC(揮発性有機化合物)の量を具体的に測定する独自の機能もあります。これは一部のプラントで不可欠であり、特にAPIオイルセパレーターでは特に重要です。排水がシステムを通過するとき、VOCを放出する可能性があります。多くの場合、製油所は蒸気回収システムで完全にAPIを囲い、VOCをフレアで燃焼します。その他の場合では、APIは開放されており、製油所は大気規制許可や臭気規制のために、VOCを監視する必要があります。

B3500c 上水アプリケーション用

ハックの BioTector(バイオテクター)B3500cは、B7000と同様の強力な湿式に段階酸化方式を採用しながら、設置面積と価格を抑えた、純水および復水アプリケーション専用機です。

原油の精製は非常にエネルギー集約的で、処理中に蒸気や温水が大量に必要とされます。高温の凝縮水には多くのエネルギーが含まれており、プラントにとって非常に価値のあるものです。環水または復水を再利用することにより、大幅なコスト削減を実現することができます。しかし、この復水の純度は、機器が腐食して損傷しないようにするために極めて重要です。そのため、復水には高い精度と安定性が求められます。製油所では、通常50~1,000ppbが警報のしきい値とされています。

※B3500 シリーズは、他にもラインアップがあります。詳細はこちらをご確認ください。

石油・ガス業界では以下の企業様に導入実績があります(敬称略)
シェブロン、イーオン、エクソン、GSカルテックス、ヘクシス、モクタ、ナトレフ、オムブ リファイニング、オーメンランゲ、ペトロナス、プラクサー、サビック、サソル、シェル、SKC、SKエネルギー、Sオイル、スタトイル、シンジアル、トータルリファイナリー、バレロ、バルマックス、YPF…他

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