11.01.2004 - Online-Analysator misst Schwefelgehalt von Kraftstoffen
Schwefelverbindungen sind ein natürlicher Bestandteil des Rohöls, aus dem erdölbasierte Kraftstoffe gewonnen werden. Da ein zu hoher Schwefelgehalt in Benzin und Diesel die Abgasemissionen drastisch erhöht, gelten in vielen Ländern strenge Grenzwerte, die nur noch mit Hilfe leistungsfähiger Analysatoren wie dem PGC2007 von ABB überwacht werden können.
Der hohe Schwefelgehalt in Kraftstoffen ist ein Problem mit erheblichen Auswirkungen auf unsere Umwelt. Schwefelverbindungen beeinträchtigen die Effizienz und Kapazität zur Sauerstoffspeicherung moderner Abgaskatalysatoren und reduzieren deren Leistungsfähigkeit. Die Folgen sind erhöhte Emissionswerte gesundheitsschädlicher Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid, Feinpartikeln und weiteren Giftstoffen.
Zur Verringerung des Schwefelanteils von Kraftstoffen haben viele Länder strenge gesetzliche Regelungen getroffen. Eine Vorreiterrolle übernahm der US-Bundesstaat Kalifornien mit zulässigen Höchstwerten von 80 ppm Schwefel in Benzin.
Schon heute ist aber absehbar, dass die Grenzwerte in den nächsten Jahren weiter sinken und durchschnittlich zwischen 5 und 50 ppm Schwefel liegen werden. Der ständig wachsende Verkehr und die zunehmende Verschlechterung der Luftqualität lassen den Gesetzgebern keinen Spielraum.
Sinkende Rohölqualität verschärft Problem
Ein weiterer Aspekt lenkt zunehmend das Interesse auf den Schwefelgehalt von Kraftstoffen. Öl mit niedrigem Schwefelgehalt, so genanntes "süßes" Rohöl, ist das bevorzugte Ausgangsprodukt von Raffinerien für die Kraftstoffproduktion. Da es jedoch immer schwieriger wird, "süße" Rohölquellen zu erschließen, findet immer mehr "saures"– also stark schwefelhaltiges – Rohöl seinen Weg in die Raffinerien.
Beide Faktoren, der erhöhte Schwefelgehalt im Rohöl und die immer niedrigeren Grenzwerte, haben zu einem steigenden Bedarf an zuverlässigen Messsystemen geführt, die auch noch geringe Schwefelanteile in Kraftstoffen sicher nachweisen können.
Online-Analyse statt Labor
Bis vor kurzem war es üblich, zur Messung von geringen Schwefelgehalten in Kraftstoffen Offline-Labortestverfahren einzusetzen. Der Grund für diese Vorgehensweise lag darin, dass bisher nur sehr wenige Online-Prozessanalysatoren in der Lage waren, bei den heute gültigen geringen Grenzwerten eine präzise und zuverlässige Messung durchzuführen.
Diese Situation ändert sich jetzt grundlegend mit dem Gesamtschwefelanalysator PGC2007 von ABB, der eine überdurchschnittlich hohe Wiederholgenauigkeit und Reproduzierbarkeit aufweist. Die im Jahre 2002 veröffentlichten ASTM-Ringtest-Ergebnisse sprechen hier eine eindeutige Sprache. Es wurden verschiedene Analysemethoden zur Bestimmung des Gesamtschwefelgehalts in Treibstoffen von acht unabhängigen Laboren in unterschiedlichen Ländern untersucht.
Dieser Test ist eine notwendige Voraussetzung, damit die Methode zu einem ASTM-Standard erhoben wird. Der Gesamtschwefelanalysator PGC2007 von ABB hat dabei als beste Messmethode abgeschlossen. Der PGC2007 ist ein Online-Gaschromatograph mit Oxidationsofen zur Messung von Gesamtschwefel.
Im Gegensatz zu anderen, sehr hardwareintensiven Verfahren, arbeitet der ABB-Analysator mit einem praxiserprobten und zuverlässigen Flammenphotometrie-Detektor (FPD), mit dem Raffinerietechniker seit langem aus vielen Anwendungen vertraut sind.
| >FACTS |
| Schwefelanalyse mit dem PGC2007 |
- Mit Hilfe des Flüssigkeitsventils für Proben wird eine festgelegte Menge
flüssigen Treibstoffs in den Analysator eingespritzt
- Ein Trägergas transportiert die Probe zum integrierten Ofen, wo sie durch
Oxidation in Kohlendioxid, Wasser und Schwefeldioxid umgewandelt wird
- Diese Anteile werden in speziell gepackten Säulen getrennt und anschließend
zur Mengenbestimmung in den Flammenphotometrie-Detektor geleitet
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