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Petrochemie | Schweröl-Verbrennung | Emissionsüberwachung

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

Strengere Emissionvorschriften fördern den Einsatz moderner Messtechnik

Aus wirtschaftlichen Gründen fahren große Containerschiffe heute 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 Schwefelgrenzwerte zu messen und einzuhalten.

Maschinenraum eines Containerschiffes

Herausforderung

Präzisere Messungen von Schwefelgehalt in Schiffskraftstoffen für mehr Effizienz und zur Grenzwertüberwachung

 

 

Einsatzbereich

Online-Prozessüberwachung mit NIR-Spektroskopie zur Überwachung des Schwefeloxidanteils bei der Verbrennung von Schweröl

 

 

Anwendungsbereich

  • Petrochemie
  • Schweröl-Verbrennung
  • Emissionsüberwachung
  • Schiffskraftstoff
  • Grenzwertüberwachung

Verfahren

  •  Prozessanalysentechnik (PAT)

  •  NIR-Spektroskopie

  •  Online Messung in Echtzeit

 

Lösung

  • NIR-Spektroskopie

  • Online/Inline

  • Echtzeitmessung

Vorteile

  •  Robust & wartungsfrei für starke Beanspruchung
  •  Einfach zu integrieren & kompatibel mit gängigen Prozess-Spektrometern
  •  Hochpräzise & messgenau gearbeitete Schichtdicke garantiert

Die Herausforderung

Widrige Prozessbedingungen an Board erschweren die Messung

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 zum Schutz von Umwelt, Gesundheit und Klima 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 den Einsatz in einer explosionsgefährdeten Umgebung erfüllt werden. Die Messinstrumente müssen trotz der schwierigen Prozessbedingungen ausfallsicher und präzise messen können und gleichzeitig so gebaut sein, dass sie abweisend auf Partikel wirken, die sich anhaften könnten. Wichtig ist außerdem eine möglichst einfache Integration in die Prozessumgebung, um den Kostenaufwand für die Überwachung der Grenzwerte gering zu halten.

Die Applikation

Permanente Überwachung der Zusammensetzung des Schweröls

Beispielspektrum für Schweröl

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.

Kontakt/Anfrage

Hellma USA Inc.
80 Skyline Drive
11803 Plainview, NY
Vereinigte Staaten von Amerika

Tel.: +1 5169 3908 88
info.us@hellma.com
http://www.hellmausa.com

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Ausführlicher Applikationsbericht

Sicher, sauber und effizient unterwegs: Partikelüberwachung mittel NIR-Spektroskopie beim Einsatz von Schweröl als Schiffskraftstoff (Applikationsbericht DE)

Download

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