Mit steigenden Ölpreisen und der beschleunigten Energiewende haben Produktion und Einsatz alternativer Kraftstoffe wie Ethanol, Biodiesel und Butanol ein beispielloses Niveau erreicht. Diese Biokraftstoffe verändern nicht nur den Energiemix, sondern schaffen auch einen dringenden Bedarf an fortschrittlichen Sensortechnologien, um Präzision bei der Kraftstoffmischung, Qualitätskontrolle und Betriebseffizienz zu gewährleisten.
Am Beispiel der Ethanolhersteller und -lieferanten besteht eine enorme Herausforderung darin, die Kraftstoffkonsistenz aufrechtzuerhalten, die Produktionskosten zu optimieren und strenge gesetzliche Standards einzuhalten.
Hier kommt Lonnmeter ins Spiel, ein führender Innovator in der Prozesssensortechnologie, mit einer innovativen Lösung, die genau diesen Herausforderungen gerecht wird: dem patentiertenInline-Dichtemessgerät. Diese bahnbrechende Technologie wurde für die sich entwickelnden Anforderungen der petrochemischen und alternativen Kraftstoffmärkte entwickelt und bietet eine robuste, kostengünstige Möglichkeit, die Kraftstoffqualität in Echtzeit zu überwachen.
Herausforderungen bei der traditionellen Ethanolherstellung
Hersteller von Biokraftstoff, die Ethanol aus Maisstängeln herstellen, nutzen üblicherweise traditionelle Destillationsverfahren mit Temperaturkontrolle, um die Ethanolfraktionen zu trennen. Verunreinigungen in Rohstoffen wie Methanol und Estern führen jedoch häufig dazu, dass diese Verunreinigungen während der Destillation vorrangig verdampfen. Beispielsweise verdampft Methanol bei einem Siedepunkt von 64,7 °C vor Ethanol und vermischt sich mit der Ethanolfraktion.
Temperaturkontrollsysteme können Ethanol nicht effektiv von Methanol und anderen Verunreinigungen unterscheiden, was zu erheblichen Schwankungen in der Reinheit des fertigen Ethanols und häufigen Nacharbeiten führt.
Verunreinigungen, die zu Reinheitsfehlern führen
Bei einem Methanolgehalt in der Rohfermentationslauge von über 1,5 % verdampft das Ethanol-Methanol-Wasser-Gemisch vor der Bildung von reinem Ethanol, während die Temperatur am Kopf der Destillationskolonne 78,3 °C erreicht. Die Dichte des Dreistoffgemisches liegt daher deutlich unter dem Zielwert von 0,80 g/cm³. Temperaturkontrollsysteme können diese Diskrepanz nicht erkennen und die Extraktion normal fortsetzen, was zu Endprodukten mit übermäßigem Methanolgehalt führt.
Aufgeschobener manueller Eingriff
Die manuelle Dichteprobenahme und -prüfung dauert nach der Probenahme 20 Minuten. In diesem Zeitraum können bereits 5–8 Tonnen nicht konformes Ethanol extrahiert worden sein. Eine Echtzeitanpassung des Rückflussverhältnisses ist nicht möglich, was zu einer schlechten Prozessstabilität führt.
Lonnmeter-Lösungen zur Überwachung der Biokraftstoffqualität
Hochpräzise Echtzeitüberwachung
Die Echtzeit-Dichtemessung mit der patentierten Technologie von Lonnmeter ermöglicht eine präzise Analyse der Kraftstoffkomponenten. Das Coriolis-Massedichtemessgerät misst die Massendichte anhand der Flüssigkeitsschwingfrequenz und erreicht eine Genauigkeit von ±0,001 g/cm³. Es kann Dichteunterschiede zwischen Ethanol, Wasser, Methanol und anderen Komponenten rechtzeitig erkennen und so Reinheitsfehler vermeiden, die durch Methanolverdampfung bei herkömmlicher Temperaturregelung entstehen.
Das Stimmgabel-Dichtemessgerät mit einer Genauigkeit von ±0,001 g/cm³ ist für viskose Flüssigkeiten unter 2000 cP bei hohen Temperaturen und hohem Druck geeignet. Die integrierte Temperaturkompensation korrigiert die Auswirkungen temperaturabhängiger Dichteschwankungen und gibt durch Überwachung der Standardabweichung (σ) der Dichteschwankungen frühzeitig Alarm. Dies liefert zuverlässige Daten für die Prozesssteuerung.
Dynamische Regelung
Die Lösungen von Lonnmeter ermöglichen eine dynamische Optimierung der Prozessparameter durch automatisierte Steuerungslogik. Voreingestellte Dichteschwellen lösen Verknüpfungsmechanismen aus. So wird beispielsweise das Rückflussverhältnis automatisch erhöht, wenn die Ethanol-Destillationsdichte zu hoch ist, oder das Extraktionsvolumen angepasst, wenn die Dichte zu niedrig ist.
Design für störungsfreie Leistung und Zuverlässigkeit
Um den hohen Anforderungen industrieller Anwendungen gerecht zu werden, sind die Geräte von Lonnmeter aus korrosionsbeständigen Materialien und explosionsgeschützten Konstruktionen gefertigt. Materialien wie Hastelloy und Titanlegierungen widerstehen stark korrosiven Medien wie Methanol und Essigsäure und verlängern die Lebensdauer der Geräte auf 8–10 Jahre – 2–3 Mal länger als bei herkömmlichem Edelstahl.
Verstopfungsfreie Strömungskanalkonstruktionen reduzieren das Rückhalterisiko hochviskoser Flüssigkeiten. Explosionsschutz-Zertifizierungen eignen sich für brennbare und explosive Umgebungen, während ein breiter Temperaturbereich (-40 °C bis 150 °C) extreme Bedingungen von arktischer Kälte bis tropischer Hitze abdeckt und einen stabilen Betrieb gewährleistet.
Vielseitige Anwendung
Inline-Dichtemessgeräte sind in der gesamten Kraftstoffproduktion, -lagerung, -transport und -anwendungskette einsetzbar. Bei der Bioethanoldestillation ermöglicht die Echtzeitüberwachung der Kolonnenkopfdichte eine präzise Trennung von 95 % reinem Ethanol. In der petrochemischen Vakuumdestillation reduziert die dynamische Fraktionstrennung nach Dichte die Überlappung von 15 % auf unter 5 % und steigert so die Ausbeute um 8 %. Bei der Kraftstofflagerung und beim Kraftstofftransport wandeln Dichtedaten den Volumenstrom in den Massenstrom um. Dadurch werden temperaturbedingte Messfehler vermieden und faire Handelsvereinbarungen gewährleistet. Bei der Überwachung von Flugkraftstoff gewährleisten Echtzeit-Verschmutzungswarnungen die Einhaltung der Dichtestandards.
Intelligente Integration und Datenmanagement:
Lonnmeter-Geräte unterstützen die IIoT-Integration (Industrial Internet of Things) und ermöglichen Fernüberwachung, Datenrückverfolgbarkeit und vorausschauende Wartung über Cloud-Plattformen. Die präzise Kontrolle der Kraftstoffqualität ist der Schlüssel zur Steigerung der Produktionseffizienz und der Marktwettbewerbsfähigkeit.
Kontaktieren Sie uns noch heute, um kostenlose, maßgeschneiderte Lösungen zu erhalten. Ein professionelles Team erstellt exklusive Pläne zur Dichteüberwachung basierend auf Ihren Prozessszenarien und Brennstoffarten. Die ersten 100 Bewerber können außerdem eine begrenzte Anzahl kostenloser Proben erhalten, um die Genauigkeit und Leistung der Geräte in Tests unter realen Bedingungen zu überprüfen.
Beitragszeit: 06.06.2025
