Startseite » Chemie »

Störungsfrei fördern in der Raffinerie

Membrankolbenpumpe ersetzt Kreiselpumpe
Störungsfrei fördern in der Raffinerie

In verfahrenstechnischen Anlagen arbeiten überwiegend Kreiselpumpen. Doch stoßen diese bei kritischen Bedingungen an ihre Grenzen, wie der Fall bei Puralube zeigt. Während bislang eine hochdrehende Kreiselpumpe Vakuumgasöl förderte und sich dabei als recht störanfällig erwies, erledigt nun eine Membrankolbenpumpe den Job deutlich energieeffizienter und störungsfrei.

Autor Hans-Peter Schliephake Field Sales Engineer, Pumps & Process Systems, Bran+Luebbe

Die Puralube Germany GmbH betreibt im Industriepark Zeitz zwei Raffinerien. Die Anlagen gewinnen in einem rückstandsfreien und kontinuierlichen Prozess – dem UOP-Hylube-Verfahren – aus Altölen qualitativ hochwertige Basisöle. Beide Raffinerien zusammen haben einen Gesamtdurchsatz von jährlich rund 90 000 t Basisölen und 50 000 t weiteren Mineralölprodukten. Die Basisöle erfüllen aufgrund ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften die Anforderungen der API-Gruppe II+ sowie die strengen Emissions- und Performanceanforderungen, die an moderne Schmierstoffe gestellt werden. Aus einer Tonne Altöl gewinnt Puralube 750 kg Basisöl für Schmierstoffe.
Der vom Technologieunternehmen UOP entwickelte Prozess läuft grob in drei Schritten ab: Im ersten Schritt wird das Altöl verdampft. Durch intensives Mischen des unbehandelten Rohstoffs im fast 480 °C heißen Wasserstoff-/ Kreisgasstrom werden Kohlenwasserstoffe bis ca. C40 in die Gasphase überführt und im Flash-Separator von schwereren Verbindungen sowie anderen Verunreinigungen befreit. Beim katalytisches Hydroprocessing werden im mehrstufigen Hochdruckanlagenteil die gasförmigen Kohlenwasserstoffe zuerst von verbliebenen Verunreinigungen und Metallverbindungen getrennt (Guard Reactor) und entschwefelt. Mit Hydrierkatalysatoren erfolgt dann eine tiefe Absättigung (Conversion Reactor) von Olefinen und Aromaten mit anschließendem Hydrofinishing unter entsprechend hohen Temperaturen und Drücken. Dies geht mit einer weitgehenden Entschwefelung und Entfernung anderer Heteroatome einher. Schließlich wird durch Druckentspannung im Heißabscheider das gereinigte, flüssige Kohlenwasserstoffgemisch in einer 50 m hohen Vakuumkolonne in Gasöl und drei Basisöl-Kernschnitte separiert. Das Vakuumgasöl wird in der Rückstandskolonne unter Vakuum mit Dampf ausgestrippt und in einem Heißabscheider kondensiert. Der Druck liegt bei 180 mbar(a) bei einer Temperatur von 120 °C.
Störanfällige Kreiselpumpe
Im letzten Prozessschritt muss das Vakuumgasöl mithilfe einer Pumpe aus der Rückstandssektion in den Reaktorkreislauf zurückgefördert werden. Über lange Jahre kam hier eine Kreiselpumpe mit folgenden Leistungsdaten zum Einsatz: 132-kW-Antrieb, etwa 19 000 min-1 Drehzahl, 90 bar Förderdruck und 6200 l/h Fördermenge. Die Pumpe arbeitete aufgrund der hohen Drehzahl nicht nur sehr laut, sie war überdies ausgesprochen störanfällig. Darüber hinaus passte der geringe Wirkungsgrad nicht mehr in die Zeit.
Bei der Anschaffung einer neuen Pumpe kam die SPX-Marke Bran+Luebbe in die engere Wahl. Ausgewählt wurde schließlich eine Novados 3H6, eine Membrankolbenpumpe mit drei Pumpenköpfen und PTFE-Doppelmembran mit einem 55-kW-Antriebsmotor, die bei einer Drehzahl von 156 min-1 mit einem Förderdruck von 90 bar rund 4900 l/h Vakuumgasöl fördert. Die Ausführung mit drei Köpfen sichert das erforderliche Fördervolumen und den notwendigen Förderdruck, ohne viel Platz zu beanspruchen.
In kurzer Zeit amortisiert
Im Vergleich zur bisherigen Kreiselpumpe erwies sich die Membrankolbenpumpe als deutlich bessere Wahl. Das Aggregat arbeitet störungsfrei, ist überdies sehr leise und glänzt mit einem hohen Wirkungsgrad. „Die Pumpe läuft seit mehr als 700 Tagen ohne jegliche Störung“, so der Betriebsleiter Michael Schlüter. Die vom Hersteller prognostizierte Wirtschaftlichkeit und Verfügbarkeit haben die Erwartungen voll erfüllt, wie Schlüter bestätigt: „Die neue Pumpe hat sich innerhalb von 14 Monaten komplett amortisiert.“ Und auch die moderne Antriebstechnik überzeugt ihn. Der Füllstand im Heißabscheider wird bei der Novados über eine Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichter eingestellt – das funktioniere sehr gut und mit hoher Regelgüte, so Schlüter. Der große Vorteil der Baureihe Novados H6 ist die Konstruktion als Membrankolbenpumpe. Damit ist sie ohne weiteren technischen Aufwand absolut leckagefrei und genügt somit den Vorgaben der TA Luft. Überzeugend findet Michael Schlüter auch die Wartungsfreundlichkeit dieser Pumpe, seine Mitarbeiter in der Instandhaltung können viele Arbeiten vor Ort selbst übernehmen.
Anlage vereinfacht
Zudem konnte nach Installation der Verdrängerpumpe die Anlage wesentlich vereinfacht werden, weil Regelventile und Rohrleitungen entfielen. Zuvor waren diese Bauteile erforderlich, um den Förderstrom dem Bedarf anzupassen. Die Kreiselpumpe musste wegen des gewünschten Förderdrucks auf ein Fördervolumen eingestellt werden, das weit über der erforderlichen Menge lag. Der überschüssige Förderstrom wurde abgeleitet und zurückgeführt. Der Wirkungsgrad dieses Systems aus Kreiselpumpe und Rückführung lag gerade mal bei 20 %. Das System mit der Verdrängerpumpe erreicht hingegen einen Wirkungsgrad von mehr als 90 %. Fünf weitere Bran+Luebbe-Pumpen gleicher Bauart sind bei Puralube bereits im Einsatz, für unterschiedliche Teilprozesse und Medien (Altöl, VE-Wasser, Sodalösung, Natronlauge). In der Anlage 1 werden zusätzlich zur Novados 3H6 zwei weitere Pumpen umgerüstet. Auch für die zweite Raffinerie steht eine Novados 3H6 bereit. Der Einbau erfolgt planmäßig Mitte 2014.
prozesstechnik-online.de/cav0614401

Dosierpumpen im Portrait

Daten & Fakten

Haupteinsatzgebiet von Novados-Dosierpumpen sind verfahrenstechnische Bereiche, in denen Flüssigkeiten dosiert oder gemischt werden. Die Pumpen sind als Membran- und Kolbendosierpumpen erhältlich, ausgestattet mit horizontal kombinierbaren Triebwerken an einem Antriebsmotor mit einem oder mehreren Pumpenköpfen. Verfügbar sind verschiedene Regelmöglichkeiten für den Dosierstrom, unterschiedliche Materialien und Bauweisen sowie ein umfangreiches Zubehör für die Prozessautomation.
Dosierpumpen der Baureihe Novados H6 bieten einen Förderstrom bis zu 8434 l/h und einen Betriebsdruck bis 1000 bar. Bei den Standardausführungen kommen Pumpenköpfe (mit Tauchkolben) mit hydraulisch betätigter Doppelmembran und Membranlagensteuerung (PDPC) zum Einsatz. Novados H6 kann mit allen Triebwerken der horizontalen Novados-Baureihe kombiniert werden. Mithilfe einer Verstellspindel wird die Schrägkurbelwelle axial verschoben, sodass sich die Hublänge und damit das Hubvolumen linear verändern. Die Konstruktion ermöglicht eine Einstellung sowohl bei Stillstand als auch während des Betriebes. Die Hublänge kann auf 0,02 mm genau eingestellt werden. Per Drehzahlantrieb ist eine Förderstromanpassung bei gleichzeitiger Beibehaltung des Mischungsverhältnisses möglich.
Unsere Webinar-Empfehlung
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

cav-Produktreport

Für Sie zusammengestellt

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Top-Thema: Instandhaltung 4.0

Lösungen für Chemie, Pharma und Food

Pharma-Lexikon

Online Lexikon für Pharma-Technologie

phpro-Expertenmeinung

Pharma-Experten geben Auskunft

Prozesstechnik-Kalender

Alle Termine auf einen Blick


Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de