Gesamtschwefelmessung und Analysatoren
Gesamtschwefelmessung in Gas- und Mineralölproduktströmen: Analysatoren mit UV-Fluoreszenz, Bandverfahren und Chromatographie, Prozessanalysesysteme im ATEX-Schrank.
Messverfahren: UV-Fluoreszenz, Gaschromatographie, Bandbasierte Messung
Was ist Gesamtschwefel und warum wird er gemessen?
Gesamtschwefel ist die als Schwefel ausgedrückte Summe aller H₂S, Mercaptane, Sulfide und sonstigen Schwefelverbindungen in einem Gas- oder Flüssigkeitsstrom. In Raffinerien unterliegt der Schwefelgehalt von Kraftstoffprodukten Qualitätsspezifikationen; Schwefel in Erdgas und Prozessgasen bestimmt Katalysatorlebensdauer, Korrosion und Emissionen. Da Katalysatoren schon bei sehr niedrigen Schwefelgehalten vergiftet werden können, ist die kontinuierliche Überwachung des Gesamtschwefels im Einsatzstoff wichtig.
Wo wird Gesamtschwefel gemessen?
- Raffinerie-Produktströme: Qualitätskontrolle an Diesel-, Benzin- und Naphthaleitungen.
- Gasaufbereitung: In Erdgas, Brenngas und Gasströmen nach der Aminwäsche.
- Schwefelrückgewinnungs- und Fackelleitungen: Kontrolle vor und nach der Verbrennung.
- Geothermie und Biogas: Verfolgung von Gesamtschwefel zusammen mit H₂S.
Verfahren für Gesamtschwefel
Das gängigste Online-Verfahren ist die UV-Fluoreszenz: Die Probe wird in einem Hochtemperaturofen verbrannt, wobei Schwefel in SO₂ umgewandelt wird, das über die Fluoreszenz gemessen wird; das Verfahren eignet sich für flüssige und gasförmige Proben. Bandbasierte Analysatoren bestimmen Gesamtschwefel zusammen mit H₂S aus der Farbänderung auf einem chemisch imprägnierten Band. Die Gaschromatographie trennt Schwefelverbindungen auf einer Säule und misst sie einzeln mit schwefelselektiven Detektoren wie FPD; so wird sichtbar, welche Verbindung überwiegt.
Gesamtschwefelanalysator auswählen
- Probenphase (Gas/Flüssigkeit) und erwarteter Schwefelbereich
- Probenahme und Aufbereitung: beheizte Leitung, Filter, Schnellschleife
- Ex-Zonen-Einstufung
- Verbrauchsmaterial und Wartungsintervall
Gesamtschwefelmessung mit Tetra
Tetra liefert Analysatoren wie Thermo Scientific SOLA iQ, PAC NSure, Galvanic ProTech 903 und Yokogawa GC8000 und stellt sie als komplette Analysesysteme mit ATEX-konformen Schränken, Probenvorbereitung und Schnellschleifensystemen bereit. Installation, Inbetriebnahme, Kalibrierung und Ersatzteilversorgung erfolgen in der Türkei durch Tetra.
Häufig gestellte Fragen
In welcher Einheit wird Gesamtschwefel angegeben?
In flüssigen Mineralölprodukten wird Gesamtschwefel meist in mg/kg Masse (Gewichts-ppm) und in Gasströmen in Volumen-ppm oder mg/Nm³ angegeben. Die europäische Dieselkraftstoffnorm EN 590 legt für den Schwefelgehalt einen Höchstwert von 10 mg/kg fest. Produktspezifikationen auf diesem Niveau erfordern Online-Analysatoren, die im niedrigen ppm-Bereich stabil messen.
Was ist der Unterschied zwischen einem Online-Gesamtschwefelanalysator und der Laboranalyse?
Im Labor wird Gesamtschwefel meist in festgelegten Abständen an entnommenen Proben gemessen, mit UV-Fluoreszenzverfahren wie ASTM D5453. Ein Online-Analysator wendet dasselbe Prinzip kontinuierlich an der Prozessleitung an und zeigt sofort, wenn das Produkt die Spezifikation verlässt, und liefert so schnelle Daten für Mischung und Anlagenregelung. Der regelmäßige Vergleich von Online- und Laborergebnissen bestätigt die Zuverlässigkeit der Messung.
Wann wird die Gaschromatographie für die Gesamtschwefelmessung bevorzugt?
Die Gaschromatographie wird eingesetzt, wenn Verbindungen wie H₂S, Mercaptane und Sulfide einzeln und nicht nur als Gesamtwert bekannt sein müssen. Diese Information ist zum Beispiel wichtig bei der Verfolgung von Erdgas-Odoriermitteln oder um die Verbindung zu identifizieren, die einen Katalysator vergiftet. Da ein GC-Zyklus in der Größenordnung von Minuten liegt, kann sie bei Regelanwendungen mit schnellem Ansprechbedarf auch zusammen mit UV-Fluoreszenz-Analysatoren genutzt werden.
Warum ist die Probenahme bei einem Gesamtschwefelanalysator so wichtig?
Schwefelverbindungen können besonders bei niedrigen Konzentrationen an Leitungsoberflächen haften und zu Messverzögerung oder -verlust führen, daher werden inert beschichtete Rohre und eine geeignete Leitungstemperatur verwendet. Eine Schnellschleife sorgt dafür, dass frische Probe schnell zum Analysator gelangt. Bei flüssigen Proben ist die Wiederholbarkeit des Verdampfungs- und Dosierschritts entscheidend für die Messstabilität.
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