Hoe kies je de juiste in-line viscositeitsmeter in de petrochemie

In raffinaderijen en petrochemische processen is controle ter plaatse van primair belang met betrekking tot de productkwaliteit. Viscositeit is een belangrijke parameter van veel aardolieproducten. Het beïnvloedt de opslag, handling, operationele omstandigheden of maakt de kwaliteitscontrole efficiënter, afhankelijk van het instrument. Bij vervaardiging van olieproducten wordt veel waarde gehecht aan testnormen, met name de ASTM. Wanneer een testnorm enkel de labmeting beschrijft en niet de procesmeting, kan verwarring optreden over wat nu de beste keuze is voor een in-line meting. Dat blijkt ook te gelden voor in-line viscositeitsmetingen in raffinaderijen en petrochemische processen.

Dynamische en kinematische viscositeit

De dynamische viscositeit (dikvloeibaarheid) en de kinematische viscositeit zijn twee belangrijke eenheden in de petrochemische industrie. De kinematische viscositeit drukt de tijd uit die nodig is om een bepaalde hoeveelheid vloeistof te laten stromen bij een bepaalde temperatuur. De testnorm ASTM D445 beschrijft hoe de kinematische viscositeit van vloeibare aardolieproducten wordt gemeten dankzij een capillaire buis met de zwaartekracht als drijvende kracht. Omdat zwaartekracht als aandrijving fungeert, speelt ook de dichtheid een rol bij de uitkomst.

De capillaire techniek die wordt beschreven in de ASTM D445 voor het verkrijgen van de kinematische viscositeit, is een labmeting waarbij als eenheid mm²/s (cSt of centiStokes) wordt gebruikt. Hoewel er nieuwe en meer efficiënte lab- en procestechnieken zijn geïntroduceerd, is het nog steeds de belangrijkste norm voor de petrochemische industrie. Deze nieuwe technieken maken allemaal gebruik van een andere aandrijving dan de zwaartekracht en vereisen vaak een externe dichtheidsmeter om de kinematische viscositeit te berekenen. Dat maakt dat alle procesviscositeitsmeters (ook de capillaire procesviscometers) gecorreleerd of direct gecorreleerd zijn aan de ASTM D445.

Nadeel van capillaire procesmeting

Vaak kiest men dan ook voor de capillaire techniek. Als procesmeting heeft deze techniek echter een groot nadeel en dat is dat met name hoog viskeuze vloeistoffen in de capillaire buis snel voor vervuiling of verstopping kunnen zorgen. Daarbij heeft de in-line viscositeitsmeter bij referentietemperatuur een aantal belangrijke voordelen ten opzicht van de capillaire procestechniek. Onderstaande beschrijven we de voordelen van de Thermoset-serie analyzers van Sofraser die de viscositeit meten bij referentietemperatuur.

In-line viscositeit meten bij referentietemperatuur

De Thermoset-serie analyzers van Sofraser meten realtime en continue de viscositeit bij referentietemperatuur en elimineren daarmee zowel variaties in procestemperatuur als veranderingen in productgedrag. De Thermoset maakt gebruik van een MIVI-sensor gebaseerd op de vibratietechniek. Deze techniek meet de weerstand van een vloeistof tegen trillingen met een vibratiestaafje (vibratie amplitude). Een resonator wordt ondergedompeld in een vloeistof en de mate van demping afkomstig van de vloeistof wordt gemeten om de viscositeit te bepalen. Deze meting is niet alleen vele malen sneller en zeer nauwkeurig, maar ook nog eens onderhoudsvrij.

Het op deze wijze meten van de viscositeit heeft een aantal belangrijke voordelen in verschillende processen.

Lees hier meer over de Thermoset analyzer van Sofraser

Hoog viskeuze vloeistoffen

Waar de capillaire buis gevoelig is voor verstopping en vervuiling heeft de in-line viscositeit bij referentietemperatuur deze zwakte niet. Dat is met name een voordeel bij het gebruik van hoog viskeuze vloeistoffen, zoals zware stookoliën, bitumen etc. Ook heeft het geen onderdelen die onderhevig zijn aan slijtage, waardoor het een uitermate geschikte meting is voor zware processen en veeleisende omgevingen.

In een visbreaking-proces, waar zware of hoog viskeuze aardolievoorraden of residuen worden omgezet in fracties met een lagere viscositeit, kan de in-line viscositeitsmeting van Sofraser in verschillende stappen worden gebruikt om vervuiling te voorkomen en de opbrengst te verhogen.

Berekenen van de viscositeitsindex

In het olieproductieproces is het meten en berekenen van de viscositeitsindex een echte uitdaging, omdat het nodig is om de viscositeit van de olie bij twee referentietemperaturen te meten 37,8 ° C (100 ° F) en 98,9 ° C (210 ° F), terwijl het fabricageproces op een andere temperatuur kan plaatsvinden. Bij bijvoorbeeld de capillaire procesviscometer is het dan nodig om twee verschillende analyzers te installeren, één voor elke referentietemperatuur. De Thermoset CF en LT van Sofraser zorgen ervoor dat er slechts één analyzer nodig is om beide te meten, ook wanneer de procestemperatuur hoger ligt. Bij de Thermoset KV is zelfs geen externe dichtheidsmeter nodig. Het is de enige procesanalyzer die de kinematische viscositeit direct kan meten met een enkele meetsonde en metingen kan leveren in cSt. De meting is daardoor direct gecorreleerd aan de ASTM D445 en geheel conform de ASTM D2270.

Voordelige en nauwkeurige procesviscometers voor de petrochemie

De verschillende analyzers in de Thermoset-serie zijn zeer nauwkeurig, inzetbaar voor verschillende procesomstandigheden en zij hebben een groot bereik waar het gaat om temperatuur en druk. Doordat voor verschillende procesomstandigheden met één ipv meerdere analyzers kan worden gewerkt is het al snel een zeer voordelige oplossing.

Lees hier meer over het belang van temperatuurcompensatie bij het meten van viscositeit in petroleumproducten.

Contact over de in-line viscositeitsmeters van Sofraser

Neem contact op met Product Manager John Heidenreich voor meer informatie

Neem vandaag nog contact met ons op

Hoe kies je de juiste in-line viscositeitsmeter in de petrochemische industrie?

Wanneer de testnorm een labmeting is