Seitenkanalpumpen unterstützen effiziente LPG-Logistik

Bei LPG handelt es sich um ein unter Druck verflüssigtes Gasgemisch nach DIN 51622, bestehend aus Propan und Butan oder einem Gemisch daraus, welches bei der Förderung sowie der Raffinierung von Erdöl anfällt. Seit einiger Zeit macht zudem Bio-LPG auf sich aufmerksam: aus Abfällen, Rückständen und nachhaltig erzeugten Pflanzenölen gewonnen, hat es die gleichen physikalisch-chemischen Eigenschaften wie LPG. So stehen beide LPG-Varianten bei Raumtemperatur unter vergleichsweise geringem Druck und können dadurch relativ einfach und kostengünstig transportiert werden.

Ganz im Gegensatz zu den auf Methan basierenden, verflüssigten Erdgasen Liquified Natural Gas (LNG) und Compressed Natural Gas (CNG): LNG benötigt Lagertemperaturen von -170 °C bis -120 °C; CNG erfordert, um flüssig zu bleiben, eine Druckbeaufschlagung von 200 bar bis 250 bar. Entsprechend aufwendig gestaltet sich die Lagertechnik und Verteilungslogistik bei diesen beiden Energieträgern.

(Neu)Entdeckung LPG

Auch wenn sich die LPG-Lieferkette technisch gesehen deutlich beherrschbarer darstellt, war der wirtschaftliche Wert von LPG lange Zeit so gering, dass es einfach abgefackelt – also vernichtet – wurde. Im Bemühen, knapper werdende Ressourcen effizient zu nutzen, um Emissionen zu reduzieren und dadurch die Umwelt zu schonen und – spätestens seit Beginn des Jahres 2022 auch, um die exponentiell steigenden Energiekosten zu reduzieren – hat sich die Einstellung gegenüber LPG gewandelt.
Die chemische Industrie und die Verfahrenstechnik nutzen LPG für verschiedene Anwendungen als wirtschaftlich interessanten Rohstoff und Energieträger. In Industrie sowie großen Wohn- und Gebäudekomplexen wird LPG in Lagertanks vorgehalten und bereitgestellt, beispielsweise um Dampf einzuspeisen und Strom zu erzeugen sowie um zu heizen oder um Motoren anzutreiben.

Seitenkanalpumpen für die Förderung von LPG kommen auf LPG-Tankern mit Dual-Fuel-Antrieb, in Tanklagern, auf Tankkraftwagen, an Flüssiggas-Tankstellen oder bei der Flaschenbefüllung zum Einsatz. Je nach Einsatzgebiet, der erforderlichen Förderleistung sowie den prozesstechnischen und baulichen Gegebenheiten eignen sich dabei verschiedene Pumpenbaureihen von Sero.

Ob Sema-S-LPG oder SRZS-W-LPG – beide Seitenkanalpumpen-Ausführungen in Gliedergehäuse-Bauweise bieten durch ihre niedrigen Net-Positive-Suction-Head-Werte (NPSH) gute Integrationsmöglichkeiten und Förderleistungen. Bei möglichen Flüssiggas-Volumina von 0,3 m³/h bis 35 m³/h ermöglichen sie zudem jederzeit einen unterbrechungsfreien Förderstrom – auch dann, wenn teilweise Gasanteile im Förderstrom sein sollten. Für besondere Fördermengen ab 40 m3/h bis 170 m3/h steht eine normalsaugende Kreiselpumpe zur Verfügung.

LPG in hybriden Schiffsantrieben

Den Transport vom Ort der Produktion zu den Verbrauchern auf sechs Kontinenten und in mehr als 125 Ländern übernehmen in zunehmenden Maße LPG-Tanker mit Dual-Fuel-Antrieben. Die Seitenkanalpumpe SHPmarine wird innerhalb des hybriden Schiffsantriebes eines solchen Gas Carrier in Secondary-Fuel-Supply-Systemen (SFSS) eingesetzt, um das LPG von den Lagertanks an Bord hin zum Antriebsmotor des Seeschiffes zu transportieren. Die SHPmarine ist die erste Pumpe ihrer Art, die sowohl durch Lloyds Register abgenommen wurde als auch eine Typenzulassung der DNV GL für maritime Dual-Fuel-Antriebe besitzt.

Besondere technische Merkmale, die eine sichere Funktion an Bord von LPG-Frachtern ermöglichen, sind: die geringe Zulaufhöhe, die unterbrechungsfreie und druckkonstante Förderung auch niedrigviskoser Medien wie LPG sowie die Unempfindlichkeit gegen Vibrationen. Erste Hersteller von Marinemotoren und Schiffsgroßdieseln setzen die SHPmarine bereits erfolgreich ein. So wurde die Pumpe kürzlich sowohl in Hochdruck- als auch in Niederdruck-Ausführung in die SFSS verschiedener großer Gastanker integriert und erfolgreich in Betrieb genommen.

LPG aus dem Tanklager in Tankkraftwagen

Über See transportiertes LPG landet in der Regel in großen LPG-Terminals an und wird dort für die weitere Distribution zwischengelagert. Aus diesen Großtanks wird das LPG dann in kleinere Tankgrößen verpumpt, beispielsweise in Tankkraftwagen oder in Flüssiggas-Kesselwagen. Zur Förderung des Flüssiggases eignen sich die Seitenkanalpumpe SRZS 660 W LPG mit Gleitringdichtung oder – als dichtungslose Pumpenalternative – die Sema-S 660 LPG mit Magnetkupplung.

Beide weisen sehr niedrige NPSH-Werte auf, wodurch sie selbst bei Zulaufhöhen von nur wenigen Zentimetern störungsfrei arbeiten. Der große Drehzahlbereich beider Pumpen ermöglicht es, die Förderleistung und Mengenabgabe variabel einzustellen. Die bei der Förderung entstehenden Gasanteile werden zum Großteil durch eine vor der Pumpe installierte Gaspendelleitung in den saugseitig angeordneten Behälter zurückgeführt – dennoch verbleibende Gasanteile werden mitgefördert, ohne dass der Förderstrom abreißt. Auch bei Druckschwankungen halten die LPG-Seitenkanalpumpen den Förderstrom weitestgehend konstant.

Versorgung von Flüssiggas-Tankstellen

Vom LPG-Terminal oder Lager aus wird LPG durch Lkw mit Aufsetztanks oder mit Sattelaufliegern lokal und regional vor allem zu gewerblichen oder industriellen Flüssiggas-Tankstellen, zu verfahrenstechnischen Betriebsstätten in Chemieunternehmen sowie zu Privatabnehmern transportiert. Um das LPG aus dem Fahrzeugtank in stationäre Lagertanks zu fördern, sind die Tankkraftwagen mit mitfahrenden Seitenkanalpumpen wie der SRZS 554 W LPG ausgestattet. Das Verpumpen vom mobilen in den stationären Tank erfolgt am Siedepunkt des Flüssiggases – die Möglichkeit, hierbei entstehende Gasanteile in großem Umfang mitfördern zu können, ist ein wesentlicher Vorteil dieser Pumpenart. Ein weiterer Pluspunkt ist der vibrationsfreie und geräuscharme Betrieb.

Eine Pumpe für zwei Förderrichtungen

LPG in kleinen Mengen bei hohen Differenzdrücken zu fördern, kennzeichnet das Einsatzszenario von Seitenkanalpumpen wie der SRZS 226 W LPG oder Sema-S 226 LPG an Flüssiggas-Tankstellen. Installiert werden sie üblicherweise direkt am Vorratstank. Bei einem oberirdischen Tank bewährt sich auch in dieser Anwendung der niedrige NPSH-Wert, mit dem die Pumpen die geringe Zulaufhöhe meistern. Darüber hinaus kann mit einer speziellen Ausführung der SRZS-Pumpe eine geodätische Saughöhe von bis zu vier Metern erreicht werden – und so LPG auch aus unterirdischen Tanks gefördert werden. Auch wenn die Pumpen in der Lage sind, einen Zweiphasenstrom mit bis zu 50 % Gasanteil abrissfrei zu fördern, ist dies nicht unbedingt im Sinne von Gasabnehmern – diese legen Wert auf blasenfreies Tanken. Da aber ein gasfreier Transport nicht jederzeit gewährleistet werden kann, ist hinter der Seitenkanalpumpe häufig ein Gasabscheider montiert, der speziell beim Anfahren der Pumpen, beim Tanken oder Entnehmen von LPG auftretende Gase abführt.

Flaschenabfüllung von LPG

LPG ist nicht nur ein Treibstoff für Fahrzeuge, sondern auch Brennstoff für zahlreiche Anwendungen in der Industrie sowie in privaten Haushalten. Hierfür wird das Flüssiggas in Gasflaschen bereitgestellt, die zuvor in Einzelprozessen oder durch automatisierte Karusselle befüllt werden. Die Seitenkanalpumpen SRZS-W LPG mit Gleitringdichtung oder die magnetgekuppelte Sema-S LPG mit hermetisch dichtem, leckagesicherem Produktraum können ab Werk im Baukastensystem auf die gewünschten Förderleistungen von Flaschenbefüllanlagen ausgelegt werden. In der Praxis bewährt sich dabei, Leistungsreserven von etwa 20 % zu berücksichtigen, um Druckveränderungen zu kompensieren mit dem Ziel, die Anlagenverfügbarkeit und die Produktionssicherheit zu erhöhen.

Im Betrieb versorgen die Pumpen den Befüllungsprozess mit Flüssiggas – getaktet durch ein sich kurzzeitig öffnendes und schließendes Füllventil. Der große Drehzahlbereich der Pumpen ermöglicht dabei eine variable und zugleich präzise Einstellung der Fördermenge. Ist eine Flasche befüllt, wird der Füllweg zur Flasche geschlossen und das LPG über einen Bypass wieder in den saugseitig befindlichen Tank gefördert.

One-Stop-Supply für LPG-Pumpentechnologie

Sero Pumpsystems bietet bei Seitenkanalpumpen mit den vorgestellten Pumpenbaureihen aus einer Hand leistungsfähige und wirtschaftliche Lösungen zur Förderung von LPG und anderen druckverflüssigten Gasen wie Ammoniak und CO2 an. Neben der Expertise bei Auswahl und Auslegung der optimalen Pumpe profitieren Anwender über das Sero-Tochterunternehmen SMW Service und Pumpentechnik zudem von einem breiten Spektrum an Wartungs- und Instandsetzungs-Dienstleistungen – bei Bedarf mit eigenem, direktem Hol- und Bringservice. Das richtige Produkt mit dem richtigen Service – eine Kombination, die in entscheidendem Maß zu einer hohen Verfügbarkeit und Produktivität der Flüssiggaspumpen – und damit der Anlagen und Anwendungen, in denen sie eingesetzt werden – beiträgt.