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Petrochemie | Emissionsüberwachung | Partikelüberwachung bei der Verbrennung von Schweröl als Treibstoff

Sicher, sauber und effizient unterwegs: Partikelüberwachung mittels NIR-Spektroskopie beim Einsatz von Schweröl als Schiffskraftstoff

Strengere Emissionvorschriften fördern den Einsatz moderner Messtechnik

Gegenwärtig erfolgt 90% des weltweiten Handels über dem Seeweg. Für ihre Reise über die Ozeane haben die großen Containerschiffe im Schnitt 12 Tonnen Kraftstoff auf mehrere Tanks verteilt an Board. Aus wirtschaftlichen Gründen fahren die Seeriesen hauptsächlich mit Schweröl („Heavy Fuel Oil, oder „HFO“), einem Abfallprodukt aus dem Raffinerieprozess.

Die Nutzung dieser vergleichsweise günstigen Variante ist in mehrerer Hinsicht problematisch: Zum einen entstehen bei der Verbrennung von Schweröl Schadstoffe wie Schwefeloxide, Stickoxide, Kohlenstoffdioxid, Rußpartikel und Feinstaub, die in erheblichem Maße die Umwelt verschmutzen. Zum anderen können sich Partikel des schmutzigen Kraftstoffes an Schiffsleitungen und Messinstrumenten festsetzen. Unentdeckte Ablagerungen führen auf lange Sicht zu Schäden, welche einen erheblichen Reparaturaufwand oder sogar den Ausfall des Motors und Havarie verursachen können. Seit 2020 gelten erheblich verschärfte Grenzwerte für den Ausstoß von Schwefeloxiden bei Schiffen. Betreiber von Schiffen sind angewiesen, diese Werte zu messen und einzuhalten.

Maschinenraum eines Containerschiffes

Situation

Der Schwefelanteil im Schweröl muss in Echtzeit bekannt sein

Um den Ausstoß an Schwefeloxiden sicher kontrollieren und bei Bedarf zeitnah regulierend eingreifen zu können, ist ein präzises Messen der Bestandteile des Schweröls in Echtzeit unbedingt erforderlich. Ausschlaggebend ist der Schwefelanteil des Kraftstoffes, der dem Motor zugeführt wird. Zur bestmöglichen Steuerung des Motors, und um sicherzugehen, dass die gesetzlichen Grenzwerte eingehalten werden, muss jederzeit bekannt sein, wie hoch der Schwefelanteil ist. Während der Zufuhr des zur besseren Pumpfähigkeit erhitzten Schweröls zum Verbrennungsmotor werden daher die Bestandteile des flüssigen Öls gemessen.

Herausforderung

Präzisere und reproduzierbare Messungen von Schwefelgehalt in Schiffskraftstoffen unter schwierigen Prozessbedingungen

 

 

Einsatzbereich

Online-Prozessüberwachung mit NIR-Spektroskopie zur Grenzwertüberwachung von Schwefeloxiden bei der Verbrennung von Schwerölen

 

 

Anwendungsbereich

  • Petrochemie
  • Verbrennung von Schweröl
  • Schwefeloxid- Konzentrationen

Verfahren

  • Prozessanalysen Technologie (PAT)

  • NIR Spektroskopie

  • Messtechnik

Lösung

  • NIR-Spektroskopie

  • Online/Inline/Atline

  • Echtzeitmessung

Vorteile

  • Höhere Prozess-Sicherheit
  • Geringe Produktionskosten
  • Prozessoptimierung

Herausforderung

Widrige Prozessbedingungen erschweren die Messung an Board

Die Zusammensetzung des Schweröls an Board kann von Tank zu Tank unterschiedlich sein und ist selbst innerhalb eines Tanks nicht zwangsläufig homogen.  Auch ist es möglich, dass sich die Verteilung der Bestandteile des Schweröls während der Verweildauer im Tank verändert.

Von der Zusammensetzung des Öls hängt die Motorsteuerung und die Schadstoffmenge ab, denn der Schwefelanteil im flüssigen Schweröl steht in direktem Zusammenhang mit dem sich bei der Verbrennung bildenden Schwefeloxid. Dessen gesetzlich regulierter Grenzwert darf nicht überschritten werden.

Erschwert wird eine zuverlässige Messung der einzelnen Bestandteile des flüssigen Öls auch durch die hohen Temperaturen und Drücke, die in den Leitungen vorherrschen. Weiterhin müssen bei der integrierten Messtechnik die Regularien in Bezug auf Einsatz in einer explosionsgefährdeten Umgebung erfüllt werden.

Interessieren Sie sich für dieses Produkt oder haben Fragen - dann kontaktieren Sie uns. Weitere Sonden finden Sie in unserem Konfigurator. Eine Übersicht aller Sonden nach Messprinzip finden Sie hier.

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Hellma USA Inc.
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