Petrochemische Industrie | Flüssiggas-Transport  | Differenzierung unterschiedlicher Flüssiggase bei der Anlieferung

Flüssiggas (LPG) ist ein unter Druck verflüssigtes Gasgemisch, das vor allem aus den Kohlenwasserstoffen Propan und Butan besteht. Ähnlich wie dem auf Methan basiertem flüssigem Erdgas (LNG), wird LPG als Brückentechnologie eine immer bedeutendere Rolle bei der Energieversorgung in Deutschland und weltweit beigemessen. Es kann aufgrund der Kombinierbarkeit mit erneuerbaren Energien und sicheren Verfügbarkeit einen wichtigen Beitrag zur geplanten Energiewende leisten.

LPG wird bei der Förderung von Erdgas und Rohöl, sowie der Verarbeitung von Rohöl in Raffinerien gewonnen. Bei der Verflüssigung durch Kompression verringert sich sein Volumen auf ein Vielfaches seines ursprünglichen Gasvolumens. Eine Lagerung von großen Mengen des Energieträgers in Tanks und Flaschen ist somit möglich. Es bezeichnet sowohl eine Mischung verschiedener Kohlenwasserstoffe als auch die Reingase. In der hier beschriebenen konkreten Anwendung geht es um die Analyse der reinen Kohlenwasserstoffe Propan und Butan.

Vielseitige Einsatzmöglichkeiten und gute Umweltbilanz

Flüssiggase werden aufgrund ihrer schadstoffarmen und CO2-reduzierten Verbrennung, bei der kaum Ruß oder Feinstaub entsteht, zunehmend als zukunftsträchtige Energieträger gehandelt. Anwendung finden die Gase sowohl im Haushalt zum Heizen, Kochen, Grillen, als Kraftstoff aber auch in der (petro-) chemischen Industrie und in der Landwirtschaft.

Um Verwechslungen bei der Verladung der beiden Gase Butan und Propan von den Gastankschiffen in die Flüssiggastanklager der Hafenterminals auszuschließen, ist eine erneute Identifizierung der Gase in den Rohrleitungen erforderlich.

Flüssiggas wird unter hohem Druck transportiert und in die Rohrleitungen gepumpt. Messtechnik, die zum Einsatz kommt, muss diesen Drücken standhalten können und ATEX geeignet sein.

Eine präzise qualitative Analyse des Flüssiggases in den Leitungen ist mit Hilfe spektroskopischer Inline-Messtechnik möglich. Butan und Propan sind spektroskopisch nachweisbar. Besonders gut differenzierbare Signale wären aufgrund der hohen Empfindlichkeit und ausgezeichneten Selektivität mit Messungen im IR-Bereich oder unter Einsatz von Raman Technologie erreichbar. Diese Methoden haben aber Nachteile in der Prozessumgebung, speziell in Bezug auf die explosionsgefährdete Umgebung. Derzeit verfügbare IR- oder Raman-Spektrometer können die für Messungen unter diesen Bedingungen geforderten ATEX-Anforderungen nur mit sehr hohem Aufwand erfüllen.

Die beiden Gase Butan und Propan sind auch im NIR-Bereich spektroskopisch differenzierbar. Messungen in diesem Wellenlängenbereich haben für diese Anwendung den Vorteil, dass robuste Messtechnik mit Glasfaser eingesetzt werden kann. Die Elektronik kann somit in sicherer Entfernung zu dem explosionsgefährdeten Bereich untergebracht werden.

Für präzise spektroskopische Transmissionsmessungen von Gasen und Flüssigkeiten unter anspruchsvollen Prozessbedingungen hat Hellma zwei Produkte im Portfolio, die aufgrund ihres robusten Designs auch bei hohen Drücken und Temperaturen einsetzbar sind. Sie bieten aufgrund der Verwendung von stabilen Saphirfenstern, sowie geschweißten Metalldichtungen eine extrem robuste und dauerhafte Dichtung. Damit bieten sie eine hohe Ausfallsicherheit, sichere Messergebnisse und sind außerdem wartungsfrei.

Mit der robusten Edelstahl-Messzelle Excalibur HD FCP kann über einen Bypass im Prozessstrom gemessen werden.

Die kompakte Flansch-Messzelle Excalibur HD Flange von Hellma besteht aus zwei Optiken, die zusammen mit einem Mittelteil eine Durchflusszelle ergeben. Sie lässt sich mit wenig Aufwand platzsparend in bestehende Rohrleitungssysteme einbauen und kann direkt im Prozessstrom messen. Für größere Medienströme sind auch größere Flansche erhältlich.

Unter Einsatz von spektroskopischer Inline-Messtechnik kann die Zusammensetzung sowie die Qualität von Flüssigkeiten und Gasen direkt im Prozessstrom bestimmt werden.

Die robusten Messzellen bieten eine zuverlässige, ausfallsichere Möglichkeit, um präzise Messergebnisse in Echtzeit zu erhalten und tragen so zur Optimierung und Verbesserung der Sicherheit des Prozesses bei.