JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Tässä työssä syvennytään Kraton Chemical Oy:n Oulun tehtaan sähkösaattojärjestelmään. Kyseessä on Oulussa toimivat biojalostamo, joka tislaa raakamäntyöljystä päätuotteinaan hartsia ja rasvahappoa. Tislatusta hartsista osa myös jatkojalostetaan erilaisiksi mäntyhartsiestereiksi samassa tuotantolaitoksessa. Sähkösaattojärjestelmää optimoidaan ja kartoitetaan erilaisin keinoin korkeimpana tavoitteena sen parempi hallinta. Lisäksi optimoinnin vaikutuksia seurataan energian kulutuksella, jossa tavoitteena on energiatehokkuuden lisääminen. Tähän asti sähkösaattojärjestelmän ylläpito ja huolto ei ole kuulunut suoranaisesti kenellekään organisaatiossa, jonka vuoksi diplomityön tekeminen aiheesta on ajankohtaista.

Työssä esitetään teoriaosuus, jossa ensin kerrotaan tislausprosessista ja jatkojalostusprosessista sekä esitellään prosessissa virtaavia aineita ja niiden ominaisuuksia. Lisäksi teoriaosuudessa esitellään sähkösaattoja sekä sivutaan lyhyesti optimointia lean-näkökulmasta. Työn kokeellisessa osuudessa aluksi standardisoidaan virtaaville aineille sähkösaattojen lämpötilat. Standardisoinnin apuna käytetään prosessin vaiheita ja etenkin viskositeettejä sekä epätoivottuja sivureaktioita. Lisäksi kerrotaan sähkösaattokeskusten sähkönkulutus mittauksista ja siitä, miten optimointi voi vaikuttaa energiatehokkuuteen sekä tarkastellaan sähkösaattojen säätöjä ja hälytysten optimointia sekä käydään läpi ennakkohuoltoja. Työn kartoitusosiossa ensimmäisenä käsitellään yhteenvetoa sähkösaattokuvien päivityksestä sähkösaattojärjestelmien ohjausasemille. Lisäksi kartoitusosiossa käsitellään puuttuvia sähkösaattokuvia ja niiden lisäämistä ohjausasemille. Lopuksi esitellään viallisten saattojen priorisointia huoltosuunnitelman osana.

Optimoinnin myötä saadaan sähkösaattojen sähkönkulutusta laskettua ja lisättyä energiatehokkuutta. Lisäksi esitellään yleisiä ongelmia sekä kerrotaan kuinka säätöä tulisi tehdä. Optimointi osuudessa myös esitellään erilaisia hälytyksiä ja niiden aiheuttajia. Lopuksi tässä osiossa annetaan ennakkohuoltosuunnitelma suositus organisaatiolle sähkösaatoista. Kartoitusosion avulla alihankkija Caverion pääsi päivittämään ohjausasemien sähkösaattokuvat nykyaikaisiksi sekä lisäämään sinne puuttuvat sähkösaatot. Huoltosuunnitelman ja priorisoinnin avulla viallisten sähkösaattojen huolto saatiin käynnistettyä ja tilanne hallintaan.

Survey and optimization of electricity tracing

Abstract

In this study we deepen Kraton Chemical Oy Oulu’s biorefinery electricity tracing system. The plant distills tall oil to rosin and fatty acids. Some of the distilled rosin is further refined into rosin esters at the same plant. The electricity tracing system is optimized and updated using different methods to reach better takeover of the system. In addition, the effects of the optimization is monitored by energy consumption where the goal is to increase energy efficiency. So far, the electricity tracing systems maintenance and upkeep has not belonged directly to anyone in the organization, which is why doing the master thesis on the subject is important.

The survey introduces theory part, where first is described plants process and the substances flowing in it and their properties. In the second theory part electricity tracing are introduced and slightly optimization theory from lean perspective. In the survey’s optimization section, the temperatures of electricity tracing are standardized for each of the flowing substances. Especially viscosities, unwanted side reactions and process steps are used to reach the best optimization for standards. In the seconds part of optimization, the electricity consumption measurements of the electricity tracing electrical centers are described and how the optimization can affect the energy efficiency. In the third part of optimization, the adjustments of electricity tracing and the optimization of alarms are examined together with preliminary maintenance. In the survey part first is described a summary of the updated electricity tracing images for the control system. Second part is focused on missing electricity tracing from the control system. Finally, the prioritization of electricity tracing maintenance plan is presented.

The electricity consumption of electricity tracing is reduced, and energy efficiency is increased due to optimization. In addition, common problems are presented and how adjustments to tracing should be made. Different kind of alarms from tracing is also introduced and their causes. Finally, in the optimization section gives an advance maintenance plan recommendation for the organization about the electricity tracing. With the help of survey section, the subcontractor Caverion was able to start updating control systems electricity tracing images and adding the missing ones. In addition with the help of survey section, the maintenance of defective electricity tracing where able to start and managing the whole situation.