Dosier-Membranpumpenskids für die Methanoleinspritzung in der Gastrocknung
In der Öl- und Gas-Industrie wird Methanol hauptsächlich für die Trocknung und Enteisung benutzt.
Das Produkt ist relativ günstig, da es sich um ein Nebenprodukt des Raffinerieprozesses handelt. Manchmal wird auch Ethanol benutzt. Dies ist jedoch nicht sehr gebräuchlich und daher gehen wir nicht gesondert darauf ein. Ethanol ist weniger gefährlich als Methanol und kann vom menschlichen Körper abgesondert werden (Alkohol). Auch Methanol an sich ist nicht giftig, aber die Enzyme, die es im menschlichen Körper absondern, bilden Formaldehyd und Ameisensäure. Diese Produkte sind hochreaktiv (Formaldehyd) oder extrem sauer (Ameisensäure). Die Reaktionszeit beträgt 15 Stunden oder mehr, so dass das Problem nicht mehr mit dem eigentlichen Auslöser in Verbindung gebracht wird. Dieser Effekt ist einer der Hauptgründe dafür, dass Methanol äußerst vorsichtig behandelt wird und so dicht und leckagefrei wie möglich verarbeitet wird!
Methanol ist sehr leicht entzündlich und brennt mit einer hellen Flamme. Sie ist kaum sichtbar im Tageslicht und deshalb extrem gefährlich. Wie vorher erwähnt, führt es beim Einatmen und Verschlucken zu Vergiftungen, sogar Hautkontakt ist gefährlich. Es bildet entzündbare Gas-/Luftgemische, eine elektrostatische Entzündung ist möglich. Die Zersetzungsprodukte sind Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Formaldehyd. Eine Konzentration von nur 25% und darüber in Wasser ist bereits entzündlich und brennbar!
Methanol wird sowohl stoßweise als auch kontinuierlich eingespritzt. Es verhindert die Bildung von Hydraten vorwiegend in Offshore-Quellen und/oder verringert den Gefrierpunkt von niedrigen Wasseranteilen während des Öl- und Gastransports. Im Gegensatz zum Einsatz von Glykol für die Trocknung muss Methanol nicht mehr vom Hauptprodukt entfernt werden.
Sicherer und leckagefreier Betrieb sogar bei hohen Drücken:
Betriebsdrücke sind gewöhnlich 350 bar und darüber. Einige Installationen in der Nordsee und dem Golf von Mexiko arbeiten bei 900 bar, Drücke bis 1200 bar sind möglich. LEWA kann hierfür sichere Membranpumpen anbieten, die leckagefrei arbeiten. Die Fördermengen gehen von mehreren Hundert (kontinuierliche Einspritzung) bis zu mehreren tausend Liter pro Stunde (Stossdosierung, wenn z.B. offshore Gasbohrlöcher geöffnet werden).
In seltenen Fällen wird Methanol-Ersatz benutzt, sogenannte LDHIs (Low Dosage Hydrate Inhibitors).
Dies ist der Fall, wenn der spätere Raffinerieprozess der Plattformproduktion keinerlei Tolerierung von Methanol zulässt, weil der letzte Wasseraufbereitungsschritt biologisch durchgeführt wird. Dann würden die Mikroben, die für die abschließende Entfernung von Ölrückständen eingesetzt werden, selbst durch Methanolspuren abgetötet. Da die LDHIs viel teurer als Methanol sind, werden sie nur benutzt, wenn sie tatsächlich spezifiziert sind.
Wenn dies der Fall ist, sollte man wissen, dass LDHI-Einspritzmengen sehr viel niedriger sind, gewöhnlich nur 1/10 oder 1/20 der Methanolmengen. Außerdem können sie bei höheren Drücken (>350 bar) kristallisieren und sehr abrasiv werden (z.B. Wolframkarbid-Ventile erforderlich).
Ein anderes, häufiges Problem, das offshore auftritt, ist die Tatsache, dass Methanol gewöhnlich in Stahltanks gelagert und transportiert wird. Aluminium- oder Kupferauskleidung oder Zinkbeschichtung korrodieren unter den Umgebungsbedingungen und Lackschichten werden durch das Methanol angegriffen oder aufgelöst, so dass der Stahl der salzhaltigen und feuchten Luft ausgesetzt wird, wenn die Tanks leer oder nur teilweise gefüllt sind. Dies führt zu Rostbildung und dessen Auswaschung, wenn durch die Methanolbewegungen im Tank und so zu sehr harten und abrasiven Rostpartikeln im Methanol. Diese Feststoffe sind klein und daher schwierig herauszufiltern. Sie beschädigen Ventile und - auf lange Sicht viel schlimmer - die Kolben und die Kolbenpackung von Kolbenpumpen. Der Ventilverschleiß kann durch eine angemessene Materialauswahl kontrolliert werden, Kolben- und Packungsverschleiß durch eine hochwertige Hochdruckmembranpumpe von LEWA.
LEWA Membranen sind metallisch abgedichtet:
Andere spezifische Vorteile von LEWA Membranpumpen sollten ebenfalls erwähnt werden:
- Das M900-Design hat eine Saugfähigkeit ähnlich der von Kolbenpumpen aufgrund seiner federunterstützten Membranrückführung.
- Das Kurbelgehäuse verfügt über eine Tauchschmierung, keine separaten Ölpumpen mit den erforderlichen Regel- und Überwachungsinstrumenten werden für diese Pumpen benötigt.
- Alle beweglichen Teile des Pumpenkopfes einschließlich Kolben und Kolbenstange bewegen sich gut geschützt in einem Ölbad – ein Riesenvorteil offshore und selbst unter widrigen Bedingungen onshore
Da Methanol auch viele Gummi- und Kunststoffmaterialien angreift, kann LEWA genau phasenversetzte Mehrfachpumpen anbieten, um auch ohne Pulsationsdämpfer eine pulsationsarme und gleichmäßige Dosierung zu erreichen. Dies löst auch ein anderes, häufiges und oft nicht beachtetes Problem: Wie lädt man einen Dämpfer auf ca. 70% des hohen Betriebsdrucks vor Ort auf? Dafür muss teure und schwierig anzuwendende Druckerhöhungsausrüstung verfügbar sein. Für kleinere Quellen und niedrigere Mengen, die Stoss- und kontinuierliche Methanoldosierung erfordern, sollte der Einsatz von mehrpoligen Motoren in Betracht gezogen werden. Damit können beide Anwendungen nur mit einer Pumpe abgedeckt werden.
Sehr niedrige Instandhaltungsanforderungen:
Diese Pumpen sind deshalb sowohl für kontinuierlichen als auch für intermittierenden Betrieb in Nieder-/Mittel- und Hochdruckeinspritzungsanwendungen konzipiert.
Aufgrund ihrer extrem niedrigen Instandhaltungserfordernisse und sicheren Überwachung sind sie sowohl für den bemannten als auch unbemannten Betrieb geeignet. Die Standzeiten von Membranen betragen nachweislich 10000 Stunden und mehr in Installationen in der Nordsee und im Golf von Mexiko. LEWA’s zuverlässiges und schnelles Membranüberwachungssystem bietet eine beträchtliche Steigerung der Prozesssicherheit bei diesen extremen Druckbereichen. Bearbeitungsprozesse nach dem neuesten Stand der Technik, hochfeste Materialien und Lasertechnologie ermöglichten dies. Sollte ein Alarm ausgelöst werden, z.B. durch Verschleiß erzeugt durch Fehlbedienung (die Membrangröße ist tatsächlich so, dass sie weit unter ihrem Dauerfestigkeitslimit arbeitet, so dass ein Schaden durch Materialermüdung sehr unwahrscheinlich ist), würde dies ohne Verzögerung durch die Membranzustandsüberwachung (Druckschalter oder Drucktransmitter) angezeigt. Durch die Verwendung einer Sandwichmembran muss die Hochdruckpumpe nicht sofort abgeschaltet werden, was zu einer teuren Produktionsunterbrechung führen würde. Der Betrieb kann fortgesetzt werden bis das Instandhaltungsteam vor Ort ist und die Reparatur in den Arbeitsablauf passt. Die Pumpe bleibt bis dahin hermetisch dicht und eine Verunreinigung der Umgebung sowie eine Gefährdung des Betriebspersonals oder der gesamten Installation wird sicher verhindert.
Zusätzliche Sicherheit dank erprobter Lösungen:
Aufgrund ihres Designs können LEWA Pumpen hohe Saugdrücke und Abschalten bei hohen Förderdrücken einfach bewältigen. Wie bereits erwähnt, arbeitet der Kolben im Hydrauliköl und entweder exakt an den Kolben angepassten Buchsen oder Kolben mit Kolbenringen werden angewendet. Die hohen Reibungsverluste von gepackten Kolbenpumpen werden vermieden und der Energieverbrauch ist optimiert. Auffangen, Entsorgung oder Wiedereinspritzung von Leckagen, wie für Kolbenpumpen üblich, sind nicht erforderlich. LEWA hat einmal mehr die bisherigen technischen Limits überschritten und bietet somit den Betreibern eine weitere zuverlässige und bewährte Lösung für Membran betriebene Hochdruck-Chemikalieneinspritzpumpen und -anlagen. Die Kosten für das Wechseln einer Sandwichmembran liegen weit unter den Kosten für den Ersatz von Kolben und Kolbenpackung, die Membranbetriebszeiten sind ein Vielfaches der Standzeiten von Packungen, für den Membranwechsel braucht es nicht viel mehr als einen Drehmomentschlüssel und gesunden Menschenverstand.
Die zusätzliche Sicherheit und die verminderten Energiekosten, die LEWA Pumpen und Anlagen erlauben, machen deren Einsatz bereits nach kurzer Zeit wirtschaftlich. LEWA bietet die größten, weltweit erhältlichen Prozess-Membranpumpen an. Die größte Vierfachpumpe hat eine Antriebsleistung von 1000 kW!
Die Entscheidung für LEWA Hochdruckmembranpumpen wird nicht nur beeinflusst von ihrem kompakten, modularen Aufbau, der den Einbau in die vorhandenen Platzverhältnisse erlaubt (z.B. auf FPSOs), sondern vor allem auch von der Tatsache, dass die LEWA Technologie bereits seit vielen Jahren weltweit in vielen Anwendungen ihre Qualität bewiesen hat.
Wählen Sie LEWA, um Sicherheit, Wirtschaftlichkeit, Betriebszeiten und die Produktion selbst zu erhöhen!
