カーボンフットプリントと運用コストの削減

Zeecoマーティ・スミスが下流ターミナルの排ガス制御装置について語る

石油業界では、企業文化を維持し、ビジネス上の約束を果たしつつ、川下のターミナル・レベルでの運営コストを削減する方法を模索し続けています。

環境規則は通常、毎年更新され、排出量の削減、流出事故の発生率の低減、操業の全体的な安全性の向上が図られています。これらの分野で継続的な改善に取り組むことは、業界にとってプラスである一方、事業コストを増加させ続けてきました。

現在でも、資本支出の決定は、環境・社会・企業統治（ESG）の思考プロセスに強く基づいており、費用対効果の高いビジネスの成長と環境フットプリントの最小化のために、限られた予算をどう使うかを決定しています。このような課題に取り組む企業は、蒸気燃焼装置（VCU）と蒸気回収装置（VRU）が自社の成功にどのような影響を与えるかを知りたがっています。

NOxやCOの排出削減、揮発性有機化合物（VOC）の破壊効率向上などの法規制により、超低排出ガス・高効率のVCUが相次いで開発されています。

何が変わったのか？

カーボンフットプリントの削減に関するグローバルな議論は、何年も前から行われています。このメッセージは、多くの国々が環境の質を向上させるために行っているステップなど、さまざまな形で世界的に反響を呼び始めています。

NOxやCOの排出量が多い旧式の非効率なVCUは、現在、より厳しく監視されています。NOxとCOの排出量を減らし、揮発性有機化合物（VOC）の破壊効率を高めるための規則や規制は、超低排出量/高効率VCUの新しい波の開発を後押ししています。このような取り組みでは、信頼性が高く制御が容易な技術を活用しながら、効率の最大化と排出量の最小化を両立させることがしばしば求められます。アプリケーションによっては、VOC破壊効率を高めるためにVCUを高い運転温度で運転することと、許容できるVOC破壊レベルを維持しながらアシストガスの使用量を最小限に抑えるために低い温度で運転することのトレードオフを検討する必要があります。適切な運転温度管理は、排ガス要件を満たし、VCUの信頼性と価格を維持するために非常に重要です。

旧式のVCUシステムでは、蒸気の適切な破壊効率を確保するために、蒸気を導入する前に天然ガスやプロパンを使ってユニットを予熱しています。非効率なシステムは、このシナリオで膨大な量の燃料を消費することになります。これらのシステムの多くは、温度制御管理システム、ベーパーイコライザー、可変速ブロワー、その他の技術によって燃料消費コストを削減するよう改造することが可能です。

また、古いVRUは運転コストが高くなる傾向にあります。旧式のVRUの多くは、湿式真空ポンプ（液体リング設計）を利用し、グリコールを必要とし、ほぼ24時間365日オペレーターの介入が必要な基本的な制御システムを持っています。湿式ポンプは常に一定の速度で運転されるため、乾式技術を利用し、可変周波数ドライブ（VFD）で回転数を下げてエネルギーを節約できる新しいユニットよりも多くの電力を消費しています。また、湿式システムで必要となる廃グリコール/水溶液の維持・廃棄コストも考慮しなければなりません。

古いVRUは、24時間365日稼働しているか、トラックが積み込みのためにラックに接続すると作動する積み込みラック接地システムによって自動始動しているかのどちらかです。継続的な運転と一定の起動/停止は電力コストを押し上げ、機器の摩耗や損傷を増加させます。

新しい乾式技術であっても、機器を効率的かつ確実に稼働させるためには、定期的なメンテナンスが必要です。ほとんどのターミナルは、これを完了するための労働力や技術的能力を現場に備えていないため、メンテナンスは通常外注されるか、まったく完了しません。適切なメンテナンスを行うために利用可能なダウンタイムとリソースを見つけることは困難ですが、それは不可欠なものです。定期的なメンテナンスを行わず、機器が正常に動作することを願うだけでは、災いの元となります。定期的なメンテナンスで対処できたはずのものが、致命的な機器の故障や大きな環境問題に発展し、施設に大きなダウンタイムをもたらすことがあります。

戦略を練る。オペレーションを構築するためのより良い方法を学ぶ

ベーパー処理システムを持つ施設では、VRUで製品を回収する機会を逃し、その結果、毎日VCUで潜在的な利益を消費しています。多くの企業が戦略を見直し、主要なベーパーコントロールシステムとしてVRUを追加し、排出量を削減し、VRUの回収製品によって投資回収することを検討しています。

また、既存のVRUを使用している企業では、特別な監視装置やスマートスタート装置を備えた新しい乾式技術への転換を検討し、運転コストを30～40%も削減することを検討しています。さらに、乾式技術では、回収する製品の量と回収するためのコストが改善されるため、投資回収率も向上します。現在の環境見通しでは、製品を燃やすのではなく回収することの価値は、時間とともにますます高まっていくでしょう。

最適なオプションの選択

• 地域によって取締りのレベルが異なることが多いので、地域の環境管轄区を知る。
• 施設の現行の大気許可証を評価し、機器の修正またはアップグレードがその要件にどのように影響するかを調べます。これらの変更がより厳しい基準につながらない場合、運用コストを改善し、施設の二酸化炭素排出量を減らすために機器をアップグレードすることが有益である場合があります。
• VCUからVRUへの転換を検討する。オペレーターは、メンテナンスと緊急ダウンタイムのために、既存のVCUをアクティブなバックアップとして維持することができます。
• スペースや設備投資資金に限りがあり、VRUの増設が不可能な場合は、既存のVCUのアップグレードを検討する。アップグレードには、補助燃料の使用を減らすための温度制御システムやイコライザーの追加、より効率的なパイロット、可変速ブロワー、または超低排出ガスVCUシステムへの変更が含まれる場合があります。
• 工場で古い湿式VRUを使用している場合は、新しい乾式技術への置き換えを検討してください。乾式VRUは、最短で1〜2年で投資回収が可能で、施設のエネルギーフットプリントを半分に削減し、グリコール冷却水の使用に伴う廃棄物をなくすことができます。
• 設備投資資金に限りがあり、湿式VRUから乾式VRUへのアップグレードが不可能な場合は、乾式技術やスマートスタート運転へのシステムの改修を検討する。
• 予算が厳しくてVCUやVRUのアップグレードができない場合は、設備の保守プログラムを再構築して、より長期的かつ集中的な保守訪問のための時間を確保することを検討してください。この時間を増やすことで、サービスプロバイダーはシステムの詳細な評価、予防保守、調整を行うことができ、ダウンタイムや運用コストの削減、ユニットの効率化、致命的な故障の防止につながります。
• Zeeco のような会社は、エネルギーフットプリントを削減するためにオペレーターができる小さな変更を知らせるエンジニアリング調査を完備した、年間集中メンテナンスプログラムを提供することができる。Zeeco はまた、専門家である排出ガス試験チームを連れてきて、システムをピーク性能に調整する手助けをすることもできる。

アライアンスを構築する。質の高いトルコのソリューションを求めて

コスト削減と二酸化炭素排出量削減のために、最適な全体戦略を提供してくれるチームを探してください。VCUとVRUに関連するすべてのエキスパートであるパートナーを見つけることが、これらの重要な目標や要件を満たすための鍵となります。

Zeeco は、この市場において、ターンキー・エクスペリエンスを提供できる数少ない機器プロバイダーのひとつである。Zeeco 。ソリューションの設計、製造、提供だけでなく、同社のグローバル・フィールド・サービス・チームが機器の設置に対応し、ピーク時の稼働と効率を保証する集中的なメンテナンス・プログラムで施設をサポートする。

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この記事は、Zeeco のグローバル・フィールド・サービス担当シニア・マネージャー、マーティ・スミスによって書かれた。