Monitoraggio preciso della temperatura per processi efficienti con ammine

Il processo in primo piano

Il trattamento del gas è una delle fasi più dispendiose in termini energetici nel processo di produzione di una raffineria. A Pascagoula vengono trattati ogni giorno oltre 350.000 barili di petrolio greggio: qualsiasi inefficienza nella colonna di contatto alle ammine ha un impatto immediato sul consumo energetico, sulle emissioni di CO₂ e sulla qualità del prodotto. Per garantire condizioni di reazione stabili, è necessario registrare con precisione i profili di temperatura e monitorarli continuamente.

Mancanza di trasparenza

Fino ad ora, gli ingegneri potevano rilevare solo i singoli valori di temperatura dalla colonna del contattore. Queste misure puntuali non hanno permesso di trarre alcuna conclusione sulla zona di reazione effettiva. Non era ancora chiaro se l'assorbimento fosse avvenuto in modo uniforme o se si fosse verificata una perdita di energia. Senza un quadro completo della distribuzione del calore, era praticamente impossibile garantire un controllo preciso del processo: il potenziale di efficienza rimaneva inutilizzato.

Contesto: la colonna di ammina

• Nella colonna a base di ammina, i gas acidi come la CO₂ e l’H₂S vengono rimossi dal gas di processo.
• La reazione chimica sprigiona calore e determina il “picco di temperatura”, ovvero il valore massimo raggiunto dalla temperatura nella colonna.

• Una distribuzione uniforme della temperatura indica un assorbimento stabile.
• Le deviazioni indicano perturbazioni del processo o perdite di energia.

Rendere visibile l'efficienza, insieme

Chevron era alla ricerca di una soluzione che consentisse di rilevare i profili di temperatura nella colonna di ammine in modo completo e continuo, senza intervenire sull'impianto esistente. In collaborazione con WIKA è stato realizzato un sistema che coniuga una tecnologia dei sensori di precisione e la conoscenza dei processi. Il modello personalizzato TC96-M, una termocoppia multipoint miniaturizzata, è stato messo a punto con precisione in base ai gradienti di pressione, fluido e temperatura: una soluzione che ha potuto essere integrata direttamente nel processo in corso.

L'innovazione nei dettagli

Il sistema sviluppato è costituito da un tubo in acciaio inox lungo 20 metri, dotato di 16 termocoppie di tipo K distribuite su 14 punti di misura lungo la colonna. Il sistema è stato inserito attraverso un ugello già presente con il minimo sforzo di installazione ed è stato quindi pronto all'uso in pochissimo tempo. I segnali precisi vengono trasmessi al sistema di controllo di processo (PCS) e lì visualizzati sotto forma di profili di temperatura: una visione diretta dell'interno del processo.

• Trasparenza totale del processo: profilo di temperatura preciso lungo l'intera colonna.
• Maggiore efficienza: riduzione del consumo di vapore di circa 1.500 kg all'ora.
• Maggiore sicurezza: i dati in tempo reale consentono un intervento tempestivo.

• Sostenibilità: minori emissioni di CO₂ e processi stabili nel lungo periodo.
• Manutenzione ridotta: struttura robusta che garantisce lunghi periodi di funzionamento e costi contenuti.