HFO လို႔ေခါါတ႔ဲ Heavy Fuel Oil နဲ႔ Vanadium ပါဝင္မွဳ

ၿမန္မာအင္ဂၽင္နီယာဖိုရမ္ http://myanmarengineer.org/ မွ၊ ကူးယူေဖာ္ၿပပါတယ္။


Crude oil ဆိုတဲ႔၊ ေရနံစိမ္းကို de-watering, filtration အစရိွတဲ႔၊ နည္းလမ္းေတြကိုအသံုးၿပဳကာ vertical atmospheric distilling column သို႔ပို႔ေဆာင္ၿပီး၊ ထုတ္လုပ္မွဳနည္းလမ္း အဆင္႔ဆင္႔ Refinery process ေတြနဲ႔၊ ထုတ္ယူပါတယ္။ HFO Heavy Fuel Oil ဆိုတဲ႔၊ မီးထိုးဆီခၽက္လုပ္ရာမွာ ၿဖတ္သန္းရတဲ႔၊ process ေတြကေတာ႔ Desalter, Crude oil Heaters, ADU Atmospheric Distillation Unit , Reflux Drum, Isomerisation Plant, Catalytic Reforming, Merox Treater Unit, CHU Catalytic Hydrotreating Units , FCC Fluid Catalytic Cracker, VDU Vacuum Distillation Unit, Hydro-cracking နဲ႔ Delayed Coking အစရိွတဲ႔၊ process ေတြၿဖစ္ပါတယ္။ 

HFO ကို၊ သေဘ္ာက Main Engine, Generator Engine ေတြနဲ႔ Boiler ေတြမွာ၊ primary fuel အၿဖစ္ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ ေယဘုယၽအားၿဖင္႔ HFO ကို၊ သေဘ္ာ engine room ရဲ႕ေရွ႕ဘက္၊ ဝဲ၊ ယာ port side နဲ႔ star board side တို႔မွာရိွတဲ႔၊ bunker tank ေတြမွာ၊ သိုေလွာင္ထားႀကတာၿဖစ္ၿပီး၊ HFO ကထြက္လာတဲ႔ gas ေတြ ကိုေတာ႔၊ bunker tank ရဲ႕ vent line ကေန၊ main deck ကိုေပးပို႔ၿပီး၊ goose-neck vent ေတြက တဆင္႔၊ အၿပင္ေလထုအတြင္းသို႔ စြန္႔ထုတ္ၿပစ္ပါတယ္။

HFO ကို၊ လက္ခံရယူ ကတည္းက၊ ေရပါဝင္ေနေလ့ ရိွၿပီး၊ သိုေလွာင္ထားတဲ႔အခါ၊ bunker tank ေအာက္ေၿခပိုင္း bottom မွာ၊ ရိွေနပါတယ္။ အဲဒီေရေတြကို၊ bunker tank ေအာက္ေၿခပိုင္းမွာ တတ္ ဆင္ထားတဲ႔၊ spring loaded foot valve ကေနတဆင္႔၊ ပံုမွန္ drain လုပ္ေပးဖို႔လိုအပ္ၿပီး၊ draining water ဟာ၊ engine room ရဲ႕ bilge ထဲကိုစီးဆင္းသြားပါတယ္။

Fig. Pre-combustion treatment for heavy fuel oil

မူလက ပၽစ္ခဲေနတဲ႔ HFO ေတြကို bunker tank ထဲမွာ၊ storage temperature အေနနဲ႔၊ ၄၀ ဒီဂရီ စင္တီ ဂရိတ္ သို႔မဟုတ္ ၁၀၄ ဒီဂရီ ဖာရင္ဟိုက္ခန္႔၊ ရိွေနေအာင္ အပူေပးထားရပါတယ္။ အပူေပး ဖို႔အတြက္ bunker tank ထဲမွာ heating coil ေတြတတ္ဆင္ထားၿပီး၊ steam boiler သို႔မဟုတ္ thermal oil heater ကိုအသံုးၿပဳကာ၊ heating coil ေတြကတဆင္႔ အပူေပးပါတယ္။

အပူေပးထားတဲ႔ HFO ရဲ႕ viscosity ဟာကၽဆင္းသြားတာမို႔၊ positive displacement pump ကို အသံုးၿပဳ ကာ၊ ဆက္လက္ ပို႔ေဆာင္ေပးနိဳင္ ပါတယ္။ bunker tank ရဲ႕ outlet မွာ၊ isolating valve နဲ႔ mesh screens ကို တတ္ဆင္ထားၿပီး၊ HFO မွာပါရိွေနတတ္တဲ႔ solid particles ေတြကို၊ mesh screens က၊ စစ္ယူေပးပါတယ္။

အပူေပးထားတဲ႔၊ bunker tank ထဲက၊ HFO ကို positive displacement pump ကစုတ္ယူၿပီး၊ Oil heater မွာ၊ ၆၆ ဒီဂရီ စင္တီဂရိတ္ သို႔မဟုတ္ ၁၅၀ ဒီဂရီ ဖာရင္ဟိုက္ခန္႔၊ အပူခၽိန္ရိွလာေစဖို႔ ထပ္မံ အပူေပးရ ၿပန္ပါတယ္။ ၆၆ ဒီဂရီ စင္တီဂရိတ္ခန္႔ အပူခၽိန္ရိွေနတဲ႔ HFO ကို၊ duplex filters ေတြမွာၿဖတ္သန္းေစၿပီး၊ ferrous particles ေတြကိုစစ္ထုတ္ယူရပါတယ္။ သံအစအန ferrous particles ေတြ မပါေတာ႔တဲ႔၊ HFO ကို settling tank ထဲကို၊ HFO transfer pump မွတဆင္႔ထပ္မံပို႔ေပးၿပီး၊ storage temperature ၆၆ ~ ၉၃ ဒီဂရီ စင္တီဂရိတ္အတြင္း သို႔မဟုတ္ ၁၅၀ ~ ၂၀၀ ဒီဂရီ ဖာရင္ဟိုက္ အတြင္း၊ အပူခၽိန္ရိွေနေစဖို႔၊ ထပ္မံ အပူေပးရၿပန္ပါတယ္။

အပူေပးထားတဲ႔၊ settling tank ထဲက၊ HFO ေတြကို purifier နဲ႔ clarifies ေတြထံ ထပ္မံပို႔ေဆာင္ေပးရ ပါတယ္။ HFO purifier ဟာ၊ ေရ၊ solid particles ေတြနဲ႔ sludge ေတြကိုခြဲၿခားေပးၿပီး၊ ေနာက္ထပ္
heater တခုထံသို႔ ထပ္မံေပးပို႔ကာ၊ အပူေပးၿပီးမွ clarifies ကိုၿဖတ္သန္းေစပါတယ္။ clarifies ဟာ၊ ကၽန္ရိွေနဦးမယ္႔ solid particles ေတြကိုထပ္မံဖယ္ရွားေပးၿပီး၊ HFO transfer pump မွတဆင္႔၊ daily service tank အတြင္းကို၊ ပို႔ေပးပါတယ္။

daily service tank မွာလည္း၊ storage temperature အေနနဲ႔ ၆၆ ~ ၉၃ ဒီဂရီ စင္တီဂရိတ္အတြင္း သို႔မဟုတ္ ၁၅၀ ~ ၂၀၀ ဒီဂရီ ဖာရင္ဟိုက္ အတြင္း၊ အပူခၽိန္ရိွေနေစဖို႔၊ အပူေပးထားရပါတယ္။ ၁၂၁ ဒီဂရီ စင္တီဂရိတ္ သို႔မဟုတ္ ၂၅၀ ဒီဂရီ ဖာရင္ဟိုက္ခန္႔၊ အပူခၽိန္ရိွေနတဲ႔ HFO ဟာ၊ main engine, generator engine ေတြနဲ႔ Boiler ေတြမွာ၊ primary fuel အၿဖစ္အသံုးၿပဳလို႔ ရၿပီၿဖစ္ပါတယ္။

Crude oil ဆိုတဲ႔၊ ေရနံစိမ္းမွတဆင္႔၊ ထုတ္လုပ္ရယူတဲ႔ Heavy Fuel Oil မွာ၊ ပါဝင္ေလ့ရိွတဲ႔ အရာေတြ ကေတာ႔ ၁။ Asphaltenes, ၂။ Sulfur, ၃။ Nitrogen, ၄။ Carbon, ၅။ Nickel နဲ႔ ၆။ Vanadium တို ႔ၿဖစ္ ပါတယ္။

Asphaltenes ဆိုတာကေတာ႔ nitrogen နဲ႔ sulfur ေတြေပၽာ္ဝင္ေရာစပ္ေနတဲ႔၊ ၿဒပ္ေနွာတခုပါ။ Sulfur ရဲ႕ acidity ေႀကာင္႔၊ အင္ဂၽင္ေတြမွာ rapid wear ပြန္းစားမွဳၿဖစ္ေပါါရၿပီး၊ combustion မွာလည္း sulfur oxides ဓါတ္ေငြ႔ေတြကို၊ ထုတ္လြွင္႔ပါတယ္။ sulfur ေႀကာင္႔ၿဖစ္ေပါါလာရတဲ႔၊ rapid wear ကိုေလၽွာ႔ခၽဖို႔ တနည္း အားၿဖင္႔ acidity ကိုလၽွာ႔ခၽဖို႔ အတြက္၊ organic compound additives ေတြကို ထည္႔သြင္းေရာ စပ္ၿပီး၊ HFO ကိုအသံုးၿပဳနိဳင္ပါတယ္။

sulfur oxides ဓါတ္ေငြ႔ထုတ္လြွင္႔မွဳ emission ကိုေတာ႔၊ post-combustion treatment သို႔မဟုတ္ exhaust gas ေတြကို၊ scrubber မွာၿဖတ္သန္းေစၿပီးမွ၊ အၿပင္ကိုထုတ္ၿခင္းနဲ႔ ေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ပါတယ္။

HFO မွာပါဝင္ေနတဲ႔ Nitrogen ေတြဟာ၊ Sulfur လိုပဲ၊ combustion မွာ Nitrogen oxides ဓါတ္ေငြ႔ေတြ ကိုေလထုအတြင္းကို၊ ထုတ္လြွင္႔ပါတယ္။ fuel injectors ေတြထံသို႔ ေပးပို႔တဲ႔ HFO ရဲ႕ temperature, pressure နဲ႔ viscosity အစရိွတာေတြကို၊ controlled လုပ္ၿခင္းၿဖင္႔ Nitrogen oxides ဓါတ္ေငြ႔ထုတ္လြွင္႔မွဳ emission ကုို၊ ေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ပါတယ္။

sulfur oxides SOx နဲ႔ Nitrogen oxides NOx ဓါတ္ေငြ႔ထုတ္လြွင္႔မွဳ emission နဲ႔ ပက္သက္ၿပီး၊ ေလၽွာ႔ခၽဖို႔ IMO မွ regulations ေတြထုတ္ၿပန္ကာ ထိန္းခၽဳပ္ကန္႔သတ္ ထားေပမယ္႔၊ ေလာေလာဆယ္မွာေတာ႔ Carbon နဲ႔ ပက္သက္ၿပီး၊ ထုတ္ၿပန္ထားတာမရိွေသးပါဘူး။ combustion မွတဆင္႔ထြက္လာမယ္႔၊ ကာဘြန္ ဒိုင္ေအာက္ဆိုဒ္ နဲ႔ ကာဘြန္မိုေနာက္ဆိုဒ္ ဓါတ္ေငြ႔ထုတ္လြွင္႔မွဳ emission ကို၊ turbo charger က ေပးပို႔တဲ႔၊ combustion air ရဲ႕ အပူခၽိန္ temperature ကို၊ controlled လုပ္ၿခင္းၿဖင္႔ေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ပါတယ္။ HFO မွာ Nickel နဲ႔ Vanadium တို႔ပါဝင္မွဳကိုလည္း၊ additives ေတြကို ထည္႔သြင္းေရာစပ္ၿပီး၊ ဖယ္ရွားေစနိဳင္တာ ကိုေတြ႔ရပါတယ္။

Vanadium ပါဝင္မွုဳ ဆိုတာကေတာ႕ မူလကတည္းက Crude Oil ေရနံစိမ္းထဲမွာ Soluble Form အၿဖစ္ေပၽာ္ဝင္ပါရိွေနတဲ႕ သတၱဳဓါတ္ Metal ၿဖစ္ၿပီး၊ ေရနံစိမ္းကေန HFO Heavy Fuel Oil မီးထိုးဆီ၊ အၿဖစ္ အဆင္႕ဆင္႕ခၽက္လုပ္ရာမွာ၊ အနည္းနဲ႕ အမၽားေတာ႕ ကၽန္ရိွေပၽာ္ဝင္ေနပါေသးတယ္။ Vanadium လိုပဲ Sulphur ဆာလ္ဖာဟာ မူလကတည္းက Crude Oil ေရနံစိမ္းထဲမွာ Soluble Form အၿဖစ္ လည္းေပၽာ္ဝင္ ပါရိွေနပါေသးတယ္။ Vanadium ပါဝင္မွဳမၽားတဲ႕ HFO Heavy Fuel Oil ဆိုတဲ႕ Marine Fuel Oil C ေတြကို သံုးတဲ႕အခါ၊ Vanadium ကိုကုန္စင္ေအာင္ မေလာင္ကၽြမ္းနိဳင္တာမို႕ Exhaust Valve ေတြ၊ Valve Seat ေတြ၊ Valve Spindle ေတြမွာ Slug Deposits ဆိုတဲ႕ ဆီခၽိဳးေတြကပ္ၿခင္း၊ Economizer မွာလည္း Slug Deposits ေတြကပ္ကာ ပိတ္ဆို႕ေစၿခင္း နဲဲ႕ 550 Degree C အထက္မွာၿဖစ္ေပါါတဲ႕၊ High Temperature Corrosion ေတြၿဖစ္တတ္ပါတယ္။

အဲဒါေတြကိုကာကြယ္ဖို႕ Chemical Additives ေတြကို၊ ဆီထဲ ထပ္ေရာ တာေတြကို လုပ္တဲ႕အၿပင္၊ Design ပိုင္းအရလည္း Ceramic Coating Water-cooled Exhaust Valve ေတြကိုေၿပာင္းလဲတတ္ဆင္ အသံုးၿပဳ လာႀကပါတယ္။ မကၠဆီကိုတို႕ ဗင္နီဇြဲလားတို႕က ထြက္တဲ႕ ေရနံစိမ္းေတြက၊ အၿခားေဒသက ထြက္တဲ႕ ေရနံစိမ္းေတြနဲ႕ စာရင္ ဗေနဒီယံဓါတ္ ပိုမၽားပါတယ္။Vanadium က ေနာက္မွ ဒုကၡေပးမယ္႕ ကိစၥမို႕ ေပါ႕ေပါ႕တန္တန္ေနႀကၿပီး၊ မီးခိုးမဲေတြထြက္မယ္႕ Sulphur ဆာလ္ဖာပါဝင္မွဳကိစၥကိုသာ မဲ ေနႀက ပါတယ္။

Post credit to : ဦးရီးထြန္း http://myanmarengineer.org/
Image Credit to : Wille Scott