Mit Alkohol fahren: nur gereinigtes Bioethanol kommt in den Tank 

Anforderung: Qualitätskontrolle

Ottomotoren haben es, flexible Fuel-Motoren haben es – die Kraftstoffbeimischung mit Bioethanol bzw. das E85, ein Benzin-Gemisch mit der höchsten Ethanol-Konzentration. Das Ethanol muss eine Reinheit von über 99 % erreichen, um als Alternative zu fossilen Kraftstoffen eingesetzt zu werden. Die größte Bioethanolanlage in Europa betreibt CropEnergies in Zeitz, mitten in einem der größten Weizenanbaugebiete Deutschlands, mit direkter Zuckersirup-Pipeline von der nahen Südzucker AG. Bioethanol wird durch alkoholische Gärung, Destillation und Absolutierung, bei der dem Alkohol Wasser entzogen wird, hergestellt. Dafür werden Molekularsiebe verwendet, die nach Sättigung regeneriert werden. Um einen Durchbruch von Wasser zu vermeiden, werden die Siebe weit vor der Sättigung regeneriert. Die Aufgabe an SICK war, die Bestimmung des Wassergehaltes online durchzuführen, bei vergleichbarer Genauigkeit zur bisher eingesetzten Labormethode, um die Nutzungsdauer der Siebe zwischen zwei Regenerierungen deutlich zu verlängern.

Kundenlösung: H2O-Messgenauigkeit als wär‘s im Labor gemessen

Zur Lösung der Aufgabe setzt SICK den IR-Fotometer MCS100 HW mit beheizter Prozess-Gasküvette ein – eingebaut in einen Ex-Kunststoffschrank mit reduziertem Oberflächenwiderstand. Da die Prozessmessung im explosionsgefährdeten Bereich stattfindet, ist der Analysenschrank überdruckgekapselt und natürlich nach ATEX zertifiziert. Das Probengas wird über eine Ex-geschützte beheizte Entnahmeleitung dem Prozess entnommen (Schutzklasse II 2G Ex e T3-T6). Im Gas-eingang befindet sich eine Detonationssicherung, um Rückzündungen aus dem Analysensystem in die Prozessleitung auszuschließen.
Die Konzentrationen von Ethanol und Wasser werden im Gasgemisch kontinuierlich gemessen. Die Messbereiche sind 90 bis 100 Vol.% C2H5OH und 1 bis 10 Vol.% H2O, die spezifizierte Genauigkeit ist +/- 0,1 Vol.%. Übersteigt der H2O-Wert die Kundenvorgabe, wird die nahende Sättigung des Molekularsiebes signalisiert und damit die erforderliche Trocknung zur Regenerierung der Siebe. Referenzproben werden durch Karl-Fischer-Titration geprüft.
 
Es soll einfach nur gut laufen
Kosteneinsparungen durch optimierte Standzeiten der Molekularsiebe, geringere Aufwendungen für die Regenerierung, Wegfallen der manuellen Labormessung, Sicherung der Produktqualität durch kontinuierliche Überwachung des Wassergehaltes im Ethanol – alles Erfolgsfaktoren für das Analysensystem von SICK .

Industrie: Chemie