Metrohm Process Analytics: Die Ersten in der Prozessanalytik

Unser erster Online-Prozessanalysator wurde 1978 bei Dow Chemical in Betrieb genommen.

Seitdem haben wir einen langen Weg zurückgelegt und weltweit mehr als 10.000 Systeme installiert.

Dabei haben wir uns, seit dem ersten Tag, allen Herausforderungen gestellt: In der Wüste, auf Booten und in gefährlichen Umgebungen haben wir maßgeschneiderte Prozessanalysatoren installiert, die stets die Kundenbedürfnisse und das partnerschaftliche Verhältnis im Fokus haben.

Lesen Sie nachfolgend mehr über unsere Geschichte.

Wir lieben Kunden, die uns herausfordern - Ihre Herausforderungen sind unsere Erfolgsgeschichten

> Ein explosionsgeschützter Analysator?

> Vor Ort Unterstützung in der Wüste?

> Ihr Analysator ... auf einem Boot?

Echtzeitüberwachung geringer Feuchtigkeit in Propylenoxid

Der Kunde

Unser Kunde zählt zu den grössten Chemieproduzenten der Welt und ist langjähriger Anwender von Metrohm-Prozessanalysatoren. Weil das Unternehmen schon seit längerem sowohl Metrohm-Laborgeräte als unsere Prozessanalysatoren einsetzt, wusste es, an wen es sich bei einer recht anspruchsvollen Anwendungsanforderung wenden konnten: Metrohm Prozessanalytik. Zu den unzähligen Produkten, die das Unternehmen weltweit herstellt, gehört Propylenoxid (C3H6O, PO), ein hochgefährlicher, hygroskopischer und brennbarer Stoff, der bei der Herstellung verschiedener wichtiger Chemikalien eingesetzt wird.

Die Herausforderung

Eines der Hauptziele bei der PO-Produktion ist es, den Feuchtigkeitsgehalt auf einem niedrigen Niveau zu halten, um Nebenreaktionen zu vermeiden. Unser Kunde stellte uns vor eine grossen Herausforderung, die kein anderer Anbieter bewältigen konnte: die zuverlässige Messung geringer Feuchtigkeitsmengen in PO. Das bisherige System zur Feuchtemessung basierte auf einer Reihe von FT-IR-Analysatoren, die viel Wartung erforderten und in der Folge zu vielen Ausfallzeiten führten.
Die Gefährlichkeit und Hygroskopie von PO erforderte eine Online-Analyse zur exaktesten Messung des Feuchtigkeitsgehalts mit kurzen Reaktionszeiten. Die Durchführung von Laboranalysen ist langwierig und erfordert für genaue Ergebnisse eine anspruchsvolle Probenbehandlung. Die niedrigen Feuchtewerte in PO müssen in "Echtzeit" überwacht werden, da der hohe Produktionsdurchsatz kurze Reaktionszeiten bei Prozessschwankungen erfordert.

Die Lösung

In Anbetracht der gefährlichen, brennbaren Eigenschaften von PO wurde von Metrohm Process Analytics ein robustes, explosionsgeschütztes (ATEX) Prozessgerät angeboten, um die Kundenanforderungen zu erfüllen. Das NIRS XDS verfügt über ein eingebautes ATEX-Gehäuse und kann an bis zu 9 unabhängigen Messstellen messen. Die Messungen wurden online mittels einer industrietauglichen Durchflusszelle durchgeführt, die in der Lage ist, niedrige Feuchtigkeitswerte (einige Dutzend ppm bei einer Genauigkeit von ±4 ppm) präzise zu überwachen. Die Ergebnisse werden in Echtzeit (alle 30 Sekunden) über 4-20 mA an die speicherprogrammierbare Steuerung SPS des Kunden übermittelt.

Nach einer Machbarkeitsstudie mit unserem Gerät im Labor des Kunden wurde ein direkter Vergleich zwischen den Ergebnissen von IR und NIR in der Prozessumgebung durchgeführt. Das Signal-Rausch-Verhältnis (S/N) für unsere NIRS-Geräte übertrifft den bisherigen IR-Wert, was ein zusätzlicher Vorteil bei der Bestimmung solch geringer Feuchtewerte ist. Metrohm bietet die Karl-Fischer-Titration auch als Referenzanalyse an, um die Genauigkeit der spektroskopischen Ergebnisse zu überprüfen und zu bestätigen. Auch Methoden im Kundenlabor konnten dank der wertvollen Inputs von Metrohm-Titrationsexperten verbessert werden. Der neue industrielle Prozessanalysator überwacht nun mehrere verschiedene Probenahmestellen vom Destillationsturm bis zum Endprodukt (Finisher).

Die Schlussfolgerung

Unser Kunde stand vor einer wirklich grossen Herausforderung und kann nun sicher und in Echtzeit den geringen Feuchtegehalt in PO überwachen. Die Installation eines einzigen, explosionsgeschützten Online-Prozessanalysators ermöglicht es dem Endverbraucher, die chemische Aufbereitung zu reduzieren, die Produktqualität zu verbessern und den Gewinn zu steigern.

Rohölraffinerie in der Wüste

Kunde

Unser Kunde betreibt eine grosse Rohölraffinerie in der Wüste und ist ein bedeutender Chemikalienhersteller, der verschiedene Produkte von Benzin bis hin zu Feinchemikalien produziert. Die Benzinproduktion ist ein hochgefährlicher Vorgang, der die strikte Einhaltung von Sicherheitsstandards (IECEx) und die ständige Überwachung wichtiger Prozessparameter wie der Oktanzahl (ON) erfordert. Durch die rechtzeitige Bereitstellung zuverlässiger Prozessdaten können nachgeschaltete Prozesseinheiten (katalytischer Reformer) schnell optimiert werden und der Gewinn kann gesteigert und die Betriebskosten gesenkt werden.

Herausforderung

Im Raffinationsprozess wird Reformat als ein hochwertiger Strom angesehen, da es über eine hohe Oktanzahl verfügt. Während des katalytischen Reformings muss der Prozess ständig kontrolliert werden, damit chemische Justierungen zur Steigerung der Qualität des Reformats vorgenommen werden können. Damit das Reformat-Endprodukt für den Versand und Verkauf im Markt freigegeben werden kann, ist die strikte Einhaltung der Standards der "American Society for Testing Materials" (ASTM) erforderlich. Eine präzise Echtzeit-Überwachung des Prozesses ist sehr wichtig.

Zusätzlich wird dieser Prozess in einer explosionsgefährdeten Zone durchgeführt, die eine robuste, explosionsgeschützte Lösung mit kurzen Analysezeiten ("Echtzeit"-Analyse) erfordert, um ausreichend genaue Daten zur Überwachung von Prozessänderungen zu erhalten.

Bis anhin wurde an diesem Standort ein Fourier-Transform-Nah-Infrarot-Spektroskopie-Analysator (FT-NIRS) als Prozessanalysator benutzt, welcher jedoch zu wenig zuverlässig war und ein hohes Mass an Wartung und Fehlerbehebung erforderte. Ein schlecht konzipiertes Probenahmesystem führte zu fehlerhaften Ergebnisse, auf die man sich im normalen Betrieb nicht verlassen konnte.

Lösung

Für diesen Kunden wurde ein Analysator in Kombination mit einem leistungsstarken Vorkonditionierungssystem benötigt, um eine reproduzierbare Probenzufuhr zum Nahinfrarot (NIR)-Analysator des Prozesses zu gewährleisten.

Das Vorkonditionierungssystem besteht aus mehreren Inline-Filtrationsgeräten und temperaturgesteuerten Durchflusszellen, die kontinuierlich konsistente Messungen mit hoher Genauigkeit ermöglichen. Das Vorkonditionierungssystem garantiert den korrekten Probenentnahmepunkt und bietet einen Anschluss für die Validierungsprobensammlung. Dieses Komplettpaket ermöglicht es, alle ASTM-Anforderungen zu erfüllen.

Weitere Anforderungen an die industrielle Analytik wurden mit robusten Online-Durchflusszellen für den Langzeitbetrieb sowie einem explosionsgeschützten (Ex) Gehäuse ebenfalls erfüllt. Um den ordnungsgemässen Betrieb in einer solch gefährlichen Prozessumgebung sicherzustellen, hatten kompetente Unterstützung vor Ort und Schulungen durch die Metrohm-Vertriebsorganisationen an diesem abgelegenen Standort oberste Priorität und reichten von Wartungsrichtlinien bis zu der Interpretation der vom Online-Prozessanalysator gelieferten Daten.

Schlussfolgerung

Mit einer schlüsselfertigen und bedürfnisgerechten Lösung von Metrohm Process Analytics kann unser Kunde jetzt die Produktion von Reformat mittels Online-Prozessüberwachung sicher kontrollieren. Online-Messungen im Ex-Bereich mit einem ferngesteuerten, explosionsgeschützten Analysator machen die Arbeitsumgebung für alle sicherer. Eine schnelle Reaktion auf Störungen im Prozess minimiert die Stillstandzeiten und optimiert die Produktionseffizienz. Wir sind Ihr Partner für jede Herausforderung, wenn es um massgeschneiderte Prozessanalysegeräte, die Entwicklung von Applikationsmethoden und Schulungen vor Ort durch unsere Experten geht.

Entlausung von Fischen auf einem Boot

Kunde

Unser Kunde, ein bedeutender Weltkonzern in der chemischen Industrie, pflegt eine langjährige Beziehung zu Metrohm Process Analytics und weiß, wem er bei schwierigen und unkonventionellen Anwendungsfragen vertrauen kann. In diesem Fall war er auf der Suche nach einer robusten Lösung, um ein Entlausungsmittel für Fische in Meerwasser auf einem im Einsatz befindlichen Boot zu messen.

Herausforderung

Um die Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen zu gewährleisten, ist es wichtig, die korrekte Dosierung der Medikamente sicherzustellen sowie die Wasserqualität und den Abfall zu überwachen. Fische werden zur Entlausung für kurze Zeit in Meerwasserbädern mit Wasserstoffperoxid (H2O2) behandelt. Dadurch werden eventuell vorhandene Parasiten entfernt, die dann aus dem Wasser gefiltert werden können. Bei einer zu geringen Dosierung bleiben die Parasiten am Fisch haften, was zu einer reduzierten Qualität oder sogar zum Tod des Tieres führen kann. Auf der anderen Seite kann Überdosierung jedoch zu oxidativem Stress in den Fischen, zum Ausbleichen von Haut / Schuppen und zum Tod führen. Daher ist für eine präzise Behandlung eine schnelle Analyse- und Reaktionszeit erforderlich.

Die Tatsache, dass diese Analyse auf einem Boot in abgelegenen Gebieten durchgeführt wird, bedeutet, dass der Online-Prozessanalysator robust genug sein muss, um den täglichen Einsatz mit instabilem Stand und schwankenden Bewegungen standhalten muss. Aufgrund des begrenzten Platzes an Bord war ein geringer Raumbedarf des Analysators unbedingt erforderlich. Prozesskontrolle kann in dieser Situation die Entscheidung zwischen Leben und Tod der Tiere bedeuten.

Lösung

Eine robuste Lösung, die für eine schnelle Analyse auf dem Schiff maßgeschneidert ist, wurde für diesen Kunden von Metrohm Process Analytics konfiguriert - sicherlich weder eine typische industrielle Anwendung noch ein typischer Standort für ein System. Darüber hinaus konnte unser Team von Chemikern die Analysenmethode soweit optimieren, dass die Analysenzeit nur 60 Sekunden beträgt.

Fazit

Durch verschiedene Verbesserungen kann der Kunde seinen Prozess nun wirtschaftlicher gestalten: weniger Medikamentenverbrauch durch genauere Dosierung, weniger Produktverlust durch ungenaue Medikation und eine insgesamt verbesserte Analyse aufgrund der schnellen Analysezeiten. Dank der langjährigen Beziehung zu diesem Kunden konnte Metrohm Process Analytics als einziger Hersteller eine maßgeschneiderte Lösung präsentieren. Von der industriellen Analyse bis zur Remote-Prozessüberwachung bieten wir eine integrierte Prozesslösung, nicht nur einen Analysator.

Download: Application Book

Erfahren Sie mehr über unser Leistungsspektrum: Vom Ammoniak in gesättigter Sole und Düngemitteln bis hin zur Zinkgewinnung und -reinigung - wir haben alles getan.

Unser Anwendungsbuch gibt einen breiten Überblick über die Anwendungen, die in den letzten 40+ Jahren an die Prozessindustrie verkauft wurden. Mit mehr als 10.000 weltweit installierten Prozessanalysatoren können Sie sicher sein, eine Lösung für Ihre Herausforderung zu finden.
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White Paper: Analytische Lösungen für die Propylenoxid-Herstellung

Laden Sie unser White Paper über unsere analytischen Lösungen für die Herstellung von Propylenoxid (PO) herunter und erfahren Sie mehr über die verschiedenen Herstellungsmethoden von PO mit und ohne Nebenprodukte.

In diesem White Paper werden außerdem die Vorteile und der Nutzen der chemischen Online-Analyse, sowie verschiedene Beispiele für Online- und Inline-Prozessanwendungen behandelt.

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Downloads

Die Meinung unserer Kunden

"Wir schätzen das Metrohm NIRS XDS Gerät als extrem robust und zuverlässig. Die Wartung ist kein Problem und die Produktion wurde deutlich verbessert. Der technische Support von Metrohm war aussergewöhnlich. Die Entwicklung der notwendigen Modelle war schnell erledigt!"

Dipl.-Ing. (FH) Christoph Kleimeier, PAT, Dow Chemical, Stade, Deutschland

Wir sind rund um die Uhr für Sie da, rund um den Globus

Metrohm Process Analytics ist vom ersten Kontakt mit einem Vertriebsingenieur bis zu Beratungsgesprächen und Notfalldiensten immer für Sie da. Metrohm ist in über 50 Ländern weltweit präsent und kann so in kürzester Zeit Service und Schulungen vor Ort in Ihrer Landessprache anbieten.

> Metrohm Process Analytics Quality Service: wir sind für Sie da

Erfahrung, der Sie vertrauen können

Weltweit sind mehr als 10.000 installierte und in Betrieb genommene Systeme ein Beweis für unser Know-how. Unseren Lösungen für die Prozesssteuerung und Prozessüberwachung vertrauen führenden Unternehmen aus allen Branchen, z.B.
  • Petrochemie
  • Chemie
  • Halbleiter
  • Lebensmittel und Getränke
  • Pharma
  • Oberflächenveredelung
  • Kraftwerk / Energie
  • Bergbau
  • Abwasserbehandlung

Welches ist Ihre Herausforderung?

Wir unterstützen Sie gerne dabei, gute Lösungen für Ihre analytischen Herausforderungen zu finden. Stellen Sie uns auf die Probe.

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