位于荷兰佩尼斯(Pernis)的壳牌荷兰炼油厂是欧洲最大的炼油基地,日处理能力高达41.6万桶原油,年产量达2100万吨。该工厂拥有约40套装置,将原油转化为汽油、柴油、航空煤油等高价值产品,剩余的重质油则部分用于自产能源,部分作为船用燃料出售。在复杂的炼油工艺中,加氢裂化(Hydrocracking)技术扮演着关键角色,它将重质原油组分转化为可再利用的中间原料,以生产更多高附加值产品。
在壳牌的Hycon装置中,原料需经过多级过滤系统以去除铁屑和硬质焦炭颗粒,防止其污染催化剂并干扰生产流程。该过滤系统由四组滤架组成,每组配备10个滤篮。虽然通过压差监测可以判断滤架堵塞情况,但仅凭单一压差数据无法准确评估各滤架的实际流量分配情况。壳牌技术助理Robin Koevermans指出,为了优化系统配置,必须掌握每个滤架的精确流量数据,但传统方法需要停机安装流量计,成本高且风险大。
为解决这一难题,壳牌采用了Flexim公司的非接触式(Clamp-On)超声波流量计。该技术无需切断管道或中断生产,即可从管道外部进行测量,特别适用于高温、高压及易燃易爆的化工环境。工程师Joost van Parreeren表示,这种技术不仅安全无泄漏风险,还能灵活用于临时测试或长期监测,是化工行业设备状态监测的理想选择。
在实际应用中,壳牌使用Flexim的Fluxus ADM 6725便携式超声波测量系统,对四组滤架进行了流量测试。尽管管道内介质温度高达250°C,但非接触式传感器安装在管道外壁,完全避免了机械磨损和高温腐蚀。针对重质原油的特殊粘度,壳牌技术人员将已知的粘度和密度参数输入仪表,确保了测量数据的准确性。测量数据被自动记录并导出至Excel,通过可视化分析,团队清晰掌握了各滤架的流量分布。
数据分析结果揭示了令人意外的真相:壳牌原本认为更换了更大表面积的新滤篮能提升过滤效率,但流量测试显示,新滤篮的流量表现并未优于旧滤篮。基于这一数据,壳牌果断决定放弃昂贵的升级方案,重新启用旧滤篮,避免了不必要的资本支出。这一案例生动展示了数据驱动决策的价值,帮助工厂从定期维护转向基于状态的预测性维护,从而进一步降低运营成本。
对于中国炼化企业而言,壳牌的这一实践极具参考价值。在“双碳”目标和降本增效的双重压力下,利用非侵入式智能传感技术获取关键工艺数据,不仅能避免盲目投资,更是推动数字化转型、实现精细化运营的重要路径。
