Gaspendelung / Pendelgas / Benzingasrückgewinnung

Messen der Gasströmung beim Umfüllen von Benzin und bei der Bitumenabfüllung (Gaspendelung)

Prozessdaten

Messaufgabe:
Volumenstrom in der Pendelgasleitung bei der Gasrückführung

Messstelle:
Zwischen Tankstutzen und dem Kondensator (Benzin-Rückgewinnung)

Messbereich:
Typisch bis 15 m/s

Prozessdruck:
Leicht saugend

Prozessumgebung:
ATEX Zone 1

Anwendung

Ein Gaspendelsystem ist eine Einrichtung zur Verringerung flüchtiger organischer Verbindungen (englisch: VOC, volatile organic compounds), bei der Verteilung und Lagerung von Ottokraftstoffen an Tanklagern und -stellen sowie in Raffinerien.

Das europäische Parlament hat bereits 1994 eine Richtlinie erlassen, die die Rückführung von verdrängtem Kraftstoff-Luft-Gemisch vorschreibt. In Deutschland trat 1998 eine entsprechende Verordnung zur Gaspendelung in Kraft. Auch in China werden aktuell die Vorschriften zur Gasrückführung verschärft.

Das zurückströmende Gas (Pendelgas) wird mittels spezieller Einrichtungen gereinigt. Dabei kondensiert der im Gas enthaltene Kraftstoff und wird damit von der Luft getrennt. Er kann anschließend wieder dem eigentlichen Kraftstofftank zugeführt werden.

Um die oben genannten Vorschriften zu erfüllen, sind die rückströmenden Gasmengen zu messen.

Auch beim Verladen anderer Erdölprodukte, wie etwa Bitumen, ist ein Gasrückführschlauch gesetzlich vorgeschrieben.

Ihr Nutzen

Sicher
Sichere Messung in Ex-Zone und unter allen Witterungsbedingungen

Wirtschaftlich
Durch die wartungsarme Konstruktion des Vortex-Sensors fallen sehr geringe Unterhaltskosten an

Zuverlässig
Der Vortex-Sensor misst auch unter widrigsten Bedingungen. Bei Bedarf kann er sehr leicht gereinigt werden.

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Hintergründe zur Gasrückführung von Kraftstoffen und Bitumen

Der Begriff VOC steht für „flüchtige organische Verbindungen“ und beschreibt gas- und dampfförmige Stoffe organischen Ursprungs in der Umgebungsluft. Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Aldehyde und organische Säuren sind Beispiele hierfür. Bei der Herstellung und Verarbeitung von Lösemitteln, Lacken, Klebstoffen, Flüssigbrennstoffen und bei zahlreichen organischen Verbindungen, können VOC auftreten und an die Umwelt abgegeben werden.

Vor allem in geschlossenen Räumen können VOCs zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen. Deshalb wurden diese Emissionen gesetzlich begrenzt und die Grenzwerte mehrfach verschärft.

Eine mögliche Quelle für austretende VOCs ist das Betanken von Kesselwagen, Tanklastzügen oder Öltankern. Das gleiche Risiko ist beim Befüllen von Tankanlagen mit Benzin in Raffinerien und Lagern sowie an Tankstellen gegeben. Die Verordnung zur Begrenzung der Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen beim Umfüllen und Lagern von Ottokraftstoffen, Kraftstoffgemischen oder Rohbenzin regelt den Betankungsprozess. Um das verdrängte Gas aus dem Zielspeicher aufzufangen, wird es in Tankanlagen aktiv abgesaugt und dank der Gasrückführung einer Wiederverwertung zugeführt. Aus Sicherheitsgründen und zur Effizienzermittlung wird dabei der Volumenstrom gemessen. Dies führte in Deutschland zu einer erheblichen Verringerung des VOC Ausstoßes.

Warum wird der Pendelgasstrom gemessen?

Durch das Messen des rückströmenden Gases und den Vergleich mit dem zuströmenden Kraftstoff kann zum Beispiel in Raffinerien eine Leckage erkannt werden. Damit erhöht die Gasmessung zudem die Sicherheit der Tankanlagen. Die Messung gibt außerdem Aufschluss darüber, wieviel Gasgemisch der Rückgewinnung zugeführt wird. Somit lässt sich der Umfang der Gasrückführung und der Wirkungsgrad der Anlage bestimmen. Ohne diese Maßnahmen zur Gasrückgewinnung lägen die VOC-Emissionen alleine aus Betankungsprozessen von Ottokraftstoffen immer noch nahe 100.000 t/a statt bei aktuell  ca. 2.500 t/a.

 

Was sind die Besonderheiten der Messung der Gasrückführung?

Diese Messung der Gasrückgewinnung ist besonders anspruchsvoll, da sich Kondensat und Verschmutzungen im Pendelgas befinden können. Diese unerwünschten Komponenten führen bei herkömmlichen Sensoren schnell zu Messfehlern oder zum Ausfall des Messsystems.

Ganz ohne bewegte Teile ist der Vortex-Sensor für die Messung an Gaspendelsystemen qualifiziert. Seit vielen Jahrzehnten hat sich der Vortex-Sensor im Rahmen der Gaspendelung auch in Raffinerien bewährt.

Benzindampf und Luft können zusammen eine explosive Mischung bilden. Deshalb sind Betankungsareale oft als Ex-Zonen eingestuft. Kein Problem: Diese Vortex-Sensoren stehen für den Einsatz bis in Ex-Zone 0/1 auch in druckgekapselter Version zur Verfügung. Pendelgasmessungen sind fast ausschließlich sicherheitsrelevant. Dies stellt höchste Ansprüche an das Messequipment. Die Vortex Sensoren sind aufgrund des Messprinzips und ohne bewegliche Teile ideal für diese Messaufgabe. Dies unterstreicht nicht zuletzt die SIL2 Zertifizierung.

 

Wo finden noch Gaspendelungen statt?

Auch beim Umladen von Bitumen wird das Gas rückgeführt und gemessen. Die unten gezeigten Bilder zeigen, wie stark der Sensor dabei verschmutzt wird. Das rückgeführte Gas ist mit Bitumenrückständen stark belastet und dadurch verschmutzt. Dies kann die Messung der Gaspendelung beinträchtigen. Für diese anspruchsvolle Aufgabe  ist der unten gezeigte Vortex Sensor von Höntzsch besonders gut geeignet.