Gasanalyselösungen für Erdölraffinerien

Die Claus-Reaktion 2 H₂S + SO₂ → 3 S + 2 H₂O erreicht ihr stöchiometrisches Optimum, wenn H₂S und SO₂ im Molverhältnis 2:1 in die katalytischen Konverter gelangen. Eine Abweichung in beide Richtungen senkt die Schwefelrückgewinnungseffizienz: Zu viel H₂S führt zu nicht umgesetztem H₂S im Tailgas (Geruch, Gesundheitsrisiken, Einhaltung von Vorschriften); zu viel SO₂ lässt nicht umgesetztes SO₂ zurück und verschwendet Oxidationskapazität. Eine kontinuierliche H₂S-Messung mit TDLAS in situ über den Abgaskanal und ein UV-Fluoreszenz-Gasanalysator für SO₂ im Tailgas schließen diesen Regelkreis in Echtzeit.

Wärmeleitfähigkeitsanalysatoren (TCD) der Klasse ZS6300-H2 messen den H₂-Anteil in %vol am Produktgasaustritt mit einer Nachweisgrenze im ppm-Bereich und einem dynamischen Messbereich über mehrere Größenordnungen. TCD erfasst direkt den Reinheitszielwert von ≈99 %; die Messung von Verunreinigungen im Spurenbereich unterhalb von ppm — relevant für Wasserstoff in Brennstoffzellenqualität — erfordert laserbasierte (TDLAS) oder chromatografische Verfahren und liegt außerhalb des Messumfangs der TCD-Hauptkomponentenanalyse.

Gemäß 40 CFR Part 60 Subpart Ja: Die Messung der Gesamtkohlenwasserstoffe im Fackelabgas ist ein Referenzmessverfahren mit beheizter Leitung und beheiztem FID. In kalten Messgasleitungen lagern sich schwerere Kohlenwasserstoffe ab, wodurch die Messwerte zu niedrig ausfallen. Für diesen Einsatz ist ein Gasanalysator für Gesamtkohlenwasserstoffe mit beheiztem FID und extraktiver, auf über 180 °C beheizter Probenahme vorgesehen, ausgelegt auf den dynamischen Messbereich der Fackelgasleitung.

Ja. Bei der HF-Alkylierung dient wasserfreies HF als Katalysator. Erforderlich sind sowohl die Prozessmessung von HF (zur Regelung der Katalysatorbeladung und des Umsetzungsgrads) als auch die Sicherheitsüberwachung von HF am Anlagenrand (zum Schutz des Personals vor Exposition). TDLAS für HF (Klasse ZS8100-HF) mit beheizter Probenahme aus Monel / PFA ist das etablierte Prozessmessverfahren. Fest installierte HF-Sicherheitssensoren und UV-DOAS ergänzen die Überwachung am Anlagenrand. Bei der Schwefelsäurealkylierung sind keine HF-Gasanalysatoren erforderlich; sie bringt jedoch eigene Anforderungen an die Überwachung von Nebel / Aerosolen / Sulfaten mit sich, die außerhalb dieses Umfangs liegen.

Ein Tailgas-Gasanalysator misst kontinuierlich das Gas, das eine Claus-Schwefelrückgewinnungsanlage (SRU) und, sofern vorhanden, die Tailgas-Behandlungsanlage (TGTU) verlässt. Er dient dazu, die Schwefelrückgewinnung zu regeln und die Einhaltung der Emissionsvorschriften zu bestätigen. Er misst die verbleibenden Schwefelkomponenten (H₂S, SO₂) und weitere relevante Komponenten, damit der Luftbedarf der SRU geregelt werden kann. Das klassische Regelungsziel im Claus-Verfahren ist ein H₂S-zu-SO₂-Verhältnis von ungefähr 2:1. Die Technologie hängt davon ab, wo der Gasanalysator installiert ist und welche Bedingungen im Gasstrom herrschen: TDLAS in situ über den Abgaskanal für H₂S und gepulste UV-Fluoreszenz oder UV-Absorption für SO₂. Je nach Gastemperatur und Schwefel-Taupunkt kommen optische In-situ-Messungen oder beheizte extraktive Probenahme zum Einsatz. GESHINE bietet Gasanalysatoren für H₂S / SO₂ am SRU-Zulauf und im Tailgas als Teil des breiteren Angebots für die Gasanalytik in Raffinerien sowie Lösungen für O₂ in befeuerten Öfen und die Überwachung von Fackelgasleitungen.

Raffineriegas – ein Gemisch aus Brenngas und Prozessabgas aus FCC-Anlagen, Reformern, Hydrotreatern und der Gasaufbereitung – wird sowohl für die Verbrennungsregelung als auch für die Sicherheit analysiert. Die vollständige Bestimmung der Komponenten (H₂, C1–C4-Kohlenwasserstoffe, H₂S, CO) zur Ermittlung des Heizwerts und der Zusammensetzung des Brenngases ist Aufgabe der Prozess-GC. GESHINE liefert ergänzend dazu dedizierte Gasanalysatoren für kontinuierliche Messungen: H₂S für die Gasaufbereitung und den Korrosionsschutz, O₂ für die Verbrennung in befeuerten Öfen und CO / CO₂ zur Effizienzüberwachung. Muss ein geliefertes System die kontinuierliche Komponentenmessung mit der GC-Zusammensetzung kombinieren, wird dies als Integration einer Partner-GC ausgelegt. Die Lösungen für die Raffineriebranche ordnen diese Messungen den einzelnen Anlagenteilen zu.