Dosier-Membranpumpen zur Entsorgung von Kohlenwasserstoffkondensat
Kohlenwasserstoff-Kondensat (HCC) ist ein Abfallprodukt bei der Förderung von Erdgas, offshore und onshore.
Vereinzelt kommt es auch bei der Förderung von Erdöl vor.
Aufgrund seiner toxischen, korrosiven, abrasiven und z.T. hochsiedenden Zusammensetzung ist die Entsorgung von HCC, speziell offshore, problematisch. Je nach Druck und Temperatur kann HCC gasförmig, flüssig und sogar fest vorkommen.
Nachdem das Hauptproblem bei der Entsorgung offshore entsteht, betrachten wir diesen Fall im Detail. Die Entsorgung onshore ist aufgrund der Lagermöglichkeiten unproblematischer, z.T. werden die HCCs auch getrennt und weiterverarbeitet.
Offshore wird das HCC von Gas getrennt und in so genannten Knock-out drums zwischengelagert. Im Normalfall läuft die Rückverpressung bzw. - bei einer Ansammlung von Plattformen - der Transport an einen zentralen Sammelpunkt zur Rückverpressung bzw. zum Weiterpumpen onshore und zur Verarbeitung über Schwimmschalter an den Knock-out drums.
Das bedeutet, dass die Menge etwas variabel ist (abhängig von der Auswahl der Pumpe), aber der Druck sowie die Verfügbarkeit wichtige Aspekte sind. Die Pumpe muss soviel abziehen, dass der LSHH der Knock-out drum nicht anspricht, da sonst die Förderung eingestellt werden muss.
Zudem sind folgende Stoffe enthalten:
- H2S: korrosiv und hochgiftig
- CO2: hoher Dampfdruck, nicht schmierend, vereist bei Entspannung (Leckage)
- Quecksilber: hochgiftig und wassergefährdend, in manchen Gasförderstellen bis 250 ppb
- Wasser, das ebenfalls vom Gas getrennt wurde und zusammen mit H2S sehr aggressiv bzw. korrosiv ist
- kleine Dieselanteile sind dabei ungefährlich abgesehen von der eventuellen Wasserverunreinigung
- Zu beachten ist: Wasser + H2SO4 => Säure = sehr korrosiv
- Sandanteile im HCC (niedrig, normal < 1%), die bei den vorherrschenden Betriebsdrücken bis 250/300 bar höchst abrasiv sind
Durch Mischung von korrosiven und abrasiven Inhaltsstoffen müssen die fluidberührten Teile sehr sorgfältig ausgewählt werden. Speziell die Ventile, bei denen Härte und Korrosionsresistenz in Einklang gebracht werden müssen, bedürfen spezieller Beachtung.
Der Pumpenanbieter muss folgende Punkte mitbestimmen und berechnen können:
- Auslegung der Rohrleitung
- Nennweite der Rohrleitung
- Filterdaten
- Druckabfall und Maschenweite d.h. Filterfläche, Doppelfilter mit Umschaltung und Differenzdruckanzeige/Signal
- Absperrventile mit vollem Durchgang
- Pulsationsdämpfer und ihre Einbaustelle
- Lage der Knock-out drum möglichst 2 Decks über der Pumpe damit, bei einer normalen Deckhöhe von 3m, 6m Zulauf entsteht
Warum sollten Membrandosierpumpen eingesetzt werden?
Kolbenpumpen sind zwar billiger, haben aber - speziell bei dem bei HCCs üblichen Absatzbetrieb - gravierende Nachteile. Der einzige technische Vorteil war der etwas geringere NPSHr (Net Positive Suction Head required).
Dieser wird von LEWA’s M900 Membranpumpenköpfen aber problemlos übertroffen.
Vorteile von Membrandosierpumpen in offshore-Anwendungen:
- Absolut resistente PTFE Membranen
- Membranpumpenkörper besteht aus resistentem Vollmaterial
- Optimale Ventilauslegung durch Baukastensystem
- Sichere Sandwichmembran mit Überwachung, keine Leckage von toxischen und umweltgefährdenden Bestandteilen in die Atmosphäre
- Schneller und einfacher Membranwechsel, keine Spezialkenntnisse notwendig
- Standzeiten von über 16 000h sind normal
- Keine fluidberührte Kolbenabdichtung
- Geringe Antriebsleistung durch vernachlässigbare Reibungsverluste in der Abdichtung – der Kolben läuft im Ölbad
- Optimale Lebensdauer bei geringsten Wartungskosten: Je nach Pumpengröße macht sich die Membranpumpe allein über die geringen Ersatzteilkosten innerhalb von 2-3 Jahren bezahlt.
Stillstandszeiten und Förderverluste berücksichtigt, gibt es keine Alternative zur Prozess-Membranpumpe.
Die stand-by Pumpe kann problemlos angefahren werden und – was ein großer Vorteil ist - kann unter Saug- oder sogar Gegendruck in das System geschaltet bleiben, da LEWA’s Membranabstützung lange Stillstandszeiten unter Druck ohne Probleme erlaubt.




