Prozesssicherheit rauf, Verbrauch runter

Präzise Online-Überwachung der Schwefelsäure- und Oleumkonzentration

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01.06.2016 Die Produktion von Schwefelsäure ist ein wichtiger Prozess, da Schwefelsäure eine der meist verwendeten Chemikalien darstellt. Zwei wesentliche Verfahren für die Schwefelsäureproduktion sind das Doppelkontaktverfahren und der WSA-Prozess. Die produzierte Schwefelsäure dient als Ausgangsstoff oder Katalysator zur Herstellung von diversen Produkten.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Mit Inline-Messverfahren kann die Schwefelsäurekonzentration direkt im Prozess und in Echtzeit überwacht werden. Die Messdaten werden kontinuierlich erfasst und online zur Verfügung gestellt.
  • Liquisonic-Sensoren basieren auf der Schallgeschwindigkeitsmessung, die im Gegensatz zu Leitfähigkeit und Dichte ein eindeutiges Signal liefert.
  • Mit nur einem Liquisonic-Sensor lässt sich die Schwefelsäure- und Oleumkonzentration hochpräzise bestimmen. Die Echtzeit-Informationen steigern deutlich die Prozesssicherheit, Produktqualität und Wirtschaftlichkeit.

Die Herstellungsprozesse umfassen beispielsweise  die Alkylierung, Synthesegastrocknung, Düngemittelproduktion, Ätz- und  Beizbäder oder den Erzaufschluss im Bergbau.

Echtzeitbestimmung erhöht Sicherheit
Die Sicherheit und Effizienz der Anlagen lässt sich erhöhen, indem die Schwefelsäurekonzentration online und in Echtzeit überwacht wird. Manuelle Probeentnahmen bergen Sicherheitsrisiken und sind mit Zeitaufwand verbunden. Die Laboranalysen liefern nur zeitverzögerte Ergebnisse, die ein rechtzeitiges Eingreifen in den Prozess unmöglich machen. Mit Inline-Messverfahren kann die Schwefelsäurekonzentration direkt im Prozess und in Echtzeit überwacht werden. Die Messdaten werden kontinuierlich erfasst und online zur Verfügung gestellt.

Aufgrund der physikalischen Eigenschaften von Schwefelsäure eignen sich für die Konzentrationsmessung am besten Schallgeschwindigkeitsmessgeräte. Im Konzentrationsbereich zwischen 80 m% und 95 m% können Leitfähigkeitssensoren bei Schwefelsäure kein eindeutiges Signal liefern. Auch Dichtesensoren sind ungeeignet, da Dichte im Bereich zwischen 95 m% und 100 m% keinen eindeutigen Rückschluss auf die Konzentration zulässt. Liquisonic-Sensoren basieren auf der Schallgeschwindigkeitsmessung, die im Gegensatz zu Leitfähigkeit und Dichte ein eindeutiges Signal liefert, da der Verlauf in diesem Bereich zwei Umkehrpunkte aufweist. In den meisten Produktionsprozessen der chemischen und petrochemischen Industrie sowie im Bergbau reichen die relevanten Konzentrationsbereiche von 70 m% bis 100 m% Schwefelsäure, 20 m% bis 35 m% Oleum oder 50 m% bis 60 m% Oleum. Mit nur einem Liquisonic-Sensor lässt sich die Schwefelsäure- und Oleumkonzentration hochpräzise bestimmen.

In Beiz- und Ätzbädern der Metall- und Chemieindustrie liegt der Konzentrationsbereich meist zwischen 0 m% und 30 m% Schwefelsäure. Auch hier messen die Liquisonic-Sensoren mit hoher Genauigkeit. Dabei wird die Schallgeschwindigkeit mit einer zweiten physikalischen Größe kombiniert, um zusätzlich die Salzkonzentration im Bad zu bestimmen.

Auch ein Runaway wird erkannt
Über- oder unterschreiten die Messwerte prozessspezifische Grenzen, wird sofort ein Signal gesendet, so dass sich rechtzeitig Gegenmaßnahmen einleiten lassen. Die Echtzeit-Informationen steigern deutlich die Prozesssicherheit, die Produktqualität und damit die Wirtschaftlichkeit. Sowohl ein zu hoher als auch ein zu geringer Gehalt an Schwefelsäure wird zuverlässig detektiert. Die Messtechnik wird insbesondere auch eingesetzt, um den kritischen Abfall hochkonzentrierter Schwefelsäure („Run­away“) zuverlässig zu erkennen, so dass daraus resultierende Sicherheitsrisiken und Folgeschäden wie Korrosion und Produktionsausfall in der Anlage vermieden werden. Darüber hinaus lässt sich durch den Einsatz von Schallgeschwindigkeitsmessgeräten der Verbrauch von Schwefelsäure verringern und somit die Effizienz der Prozesse erhöhen. Bei der Alkylierung in Raffinerien ermöglichen die Messgeräte zum Beispiel das optimale Ausnutzen der Altsäure und die effiziente Steuerung der Frischsäuredosierung.

Heftausgabe: Juni 2016
Seite:
Rebecca Dettloff, Marketingleiterin Sensotech

Über den Autor

Rebecca Dettloff, Marketingleiterin Sensotech

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