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Verfahrenstechnik 9/2015

Verfahrenstechnik 9/2015

VERFAHREN UND ANLAGEN

VERFAHREN UND ANLAGEN Ungewöhnliche Lösungen Wärmeversorgung in einer Raffinerie Rainer Lübbecke, Stephan Kraus In einer der ältesten und zugleich modernsten Schmierstoff-Raffinerien im Emsland wird Rohöl zu Spezialprodukten für die Pharma-, Kosmetik- und Kunststoffindustrie verarbeitet. Gemeinsam mit einem Prozesswärme-Spezialisten installierte das Unternehmen eine neue Anlage zur Wärmeversorgung von zwei Hochdruck-Hydrieranlagen. Autoren: Dipl.-Ing. Rainer Lübbecke, Sales Manager, Dipl.-Betriebsw. Stephan Kraus M.A., Partner, heat 11 GmbH & Co. KG, Bielefeld Betreiberin der Schmierstoff-Raffinerie ist die H&R Chemisch-Pharmazeutische Spezialitäten GmbH. Der mittelständische Chemie-Spezialist verarbeitet Rohöl zu mehr als 800 unterschiedlichen Produkten. Besonderen Wert legt man im Emsland darauf, dass sich die Produktionsanlagen stets auf dem neuesten Stand der Technik befinden. Die im Zuge einer Produktionserweiterung und Durchsatzsteigerung der zwei Hydrieranlagen neu installierten Reaktoren dienen der Herstellung von hochreinen Paraffinen und Weißölen für die Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelbranche. Für die Wärmeversorgung der Reaktoren schrieb Erich Weitzel, Betriebsleiter der Raffinerie, den Ingenieuren von Heat 11 einige besondere technischen Anforderungen in die Spezifikation: Die Thermoölanlage sollte sehr effizient und wirtschaftlich arbeiten, zudem musste sie äußerst strenge Lärmemissionsvorschriften einhalten, da die Raffinerie an ein Wohngebiet grenzt. Erschwerend kam hinzu, dass zur Installation der Anlage nur sehr wenig Platz zur Verfügung stand. Weiterhin musste die Anlage in die bestehende Anlagenstruktur nahtlos eingebunden werden und die zur Verfügung gestellten Temperaturen sollten sich in einem großen Bereich regeln lassen. Eine verbesserte und einfache Bedienbarkeit sowie die obligatorische 24/7-Verfügbarkeit der Anlage komplettierten das anspruchsvolle Anforderungsprofil. „Wir haben keine Produktionsprozesse von der Stange, daher war es für uns bei der Auswahl eines geeigneten Anlagenbauers sehr wichtig, dass sich der Anbieter schnell und umfassend in unsere Prozesse einarbeitet“, so Weitzel zum Auswahlverfahren eines geeigneten Herstellers. Hohe Anforderungen Zum Zeitpunkt der Auftragserteilung war die im Jahr 2011 gegründete Heat 11 GmbH

& Co. KG zwar erst seit rund 15 Monaten am Markt, hatte zu diesem Zeitpunkt jedoch schon Wärmeübertragungsanlagen in nahezu die ganze Welt verkauft. „Das Team von Heat 11 hat uns schließlich mit seiner Kompetenz überzeugt“, so Weitzel. Diese Einschätzung kommt nicht überraschend, wie ein Blick hinter die Kulissen des jungen Unternehmens zeigt: „Nahezu unsere gesamte Mannschaft hat zuvor bei einem Anbieter für Hochtemperatur-Wärmeträgeranlagen gearbeitet und verfügt zusammen über deutlich mehr als 100 Jahre Erfahrung mit Thermoölanlagen“, so Dr. Dietmar Hunold, geschäftsführender Gesellschafter von Heat 11. „Seit der Gründung kümmern wir uns bei Heat 11 leidenschaftlich um die Anforderungen und Aufgaben unserer Kunden“, so Hunold weiter. Die hohen Anforderungen an die Temperaturregelung wurden schließlich mit einem gasbefeuerten Erhitzer (Heizleistung 2000 kW) gelöst, dessen Brenner sich durch einen besonders großen Regelbereich von 1:10 auszeichnet. „Hierfür haben wir auf einen speziellen Gasbrenner der Fa. Saacke aus Bremen zurückgegriffen“, erläutert Hunold, „der mit seinen doppelten Gasringen diesen außergewöhnlich großen Regelbereich erst möglich machte.“ Wirkungsgrad größer 90 % Besonders stolz sind Hersteller und Betreiber auf die hohe Effizienz der Anlage, die man trotz einer hohen Vorlauftemperatur erreicht habe: „Die Anlage wird mit einer Vorlauftemperatur von 375 °C gefahren, doch selbst bei diesen hohen Temperaturen erreichen wir noch einen Wirkungsgrad von über 90 %“, betont Hunold. Die Anlage musste in die bestehende Struktur nahtlos eingebunden werden Erreicht wird dieser hohe Wirkungsgrad durch eine Verbrennungsluft-Vorwärmung auf 210 °C sowie einer O 2 -Regelung des Verbrennungsprozesses. Erhitzer mit Wärmerückgewinnungseinheiten sind ein Teil des Angebotsspektrums zur Steigerung der Energieeffizienz. Als Wärmeträger wird dabei Therminol 72 verwendet, eine synthetische Wärmeträgerflüssigkeit, die im Bereich von –10 bis 380 °C einsetzbar ist. Weitere Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz bilden die kompakte Anordnung der Pumpen auf einem werkseitig vormontierten Rahmen sowie eine im Zuge der Modernisierung durchgeführte Optimierung der Rohrleitungsführung. Hunold: „Diese Maßnahmen, zu denen auch umfangreiche Kesseloptimierungen gehören, führen zu wesentlich geringeren Druckverlusten und somit Stromverbräuchen der Pumpen, einer beruhigenden Leistungsreserve sowie einer deutlich geringeren Belastung des Wärmeträgers.“ Im Ergebnis arbeite die Anlage somit rund 20 % wirtschaftlicher als herkömmliche Anlagen. Redundante Ausführung Im Hinblick auf eine hohe Prozessverfügbarkeit wurde die Anlage komplett redundant ausgelegt. Zudem wurde sie aufgrund der strengen Werksvorschriften mit einer Volumenstromregelung ausgerüstet. Aufgrund des limitierten Platzes für die Aufstellung wurden Ausdehnungs- und Sammelbehälter als Kombibehälter ausgelegt und übereinander in platzsparender Turmbauweise errichtet. Die Anlage läuft seit der erfolgreichen Inbetriebnahme störungsfrei, dies ist nicht zuletzt dem guten Zusammenspiel von Anlagenbetreiber und -hersteller zu verdanken. www.heat11.com VLT® Midi Drive FC 280 Passt sich Ihrer Anwendung an flexibel, kommunikativ, benutzerfreundlich So wandlungsfähig wie ein Chamäleon dank seiner Eigenschaften wie: • Regelalgorithmus für Asynchron- und PM-Motoren • 5 Feldbus-Schnittstellen • Integrierte Sicherheitsfunktion, zweikanaliger STO, SIL 2, PLd Neu für den Leistungsbereich 0,37 - 22 kW Besuchen Sie uns auf der interlift 2015 in Halle 2, Stand 2238 sowie auf der BrauBeviale 2015 in Halle 7, Stand 431 Weitere Informationen finden Sie unter: www.danfoss.de/midi Danfoss GmbH Tel. +49 69 8902-0, E-mail: vlt@danfoss.de

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