Angesichts steigender globaler Ölpreise und des beschleunigten Übergangs zu nachhaltiger Energie haben Produktion und Nutzung 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.
Nehmen wir die Hersteller und Lieferanten von Ethanol als Beispiel: Eine enorme Herausforderung besteht darin, die Kraftstoffkonsistenz aufrechtzuerhalten, die Produktionskosten zu optimieren und strenge regulatorische Standards zu erfüllen.
Hier kommt Lonnmeter ins Spiel, ein führender Innovator im Bereich der Prozesssensorik, mit einer hochmodernen Lösung, die genau diese Herausforderungen angeht: die patentierteInline-DichtemessgerätDiese bahnbrechende Technologie wurde für die sich wandelnden Bedürfnisse sowohl des petrochemischen Marktes als auch des Marktes für alternative Kraftstoffe entwickelt und bietet eine robuste und kostengünstige Möglichkeit zur Echtzeitüberwachung der Kraftstoffqualität.
Herausforderungen bei der traditionellen Ethanolherstellung
Biokraftstoffhersteller, die Ethanol aus Maisstroh gewinnen, nutzen üblicherweise die traditionelle Destillation und trennen die Ethanolfraktionen durch Temperaturkontrolle. Verunreinigungen in den Rohstoffen, wie Methanol und Ester, führen jedoch häufig dazu, dass diese Verunreinigungen während der Destillation bevorzugt verdampfen. So verdampft beispielsweise Methanol bei seinem Siedepunkt von 64,7 °C vor Ethanol und vermischt sich mit der Ethanolfraktion.
Temperaturregelungssysteme 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 von über 1,5 % in der Rohfermentationsflüssigkeit verdampft das Ethanol-Methanol-Wasser-Gemisch vor dem reinen Ethanol, während die Temperatur am Kopf der Destillationskolonne 78,3 °C erreicht. Daher liegt die Dichte des ternären Gemisches weit unter dem Zielwert von 0,80 g/cm³. Temperaturregelungssysteme erkennen diese Abweichung nicht und setzen die Extraktion fort, was zu Endprodukten mit einem zu hohen Methanolgehalt führt.
Verschobene manuelle Intervention
Die manuelle Dichteprobenahme und -prüfung erfordert eine Verzögerung von 20 Minuten nach der Probenahme. Während dieser Zeit können bereits 5–8 Tonnen nicht konformes Ethanol extrahiert worden sein, und eine Echtzeit-Anpassung des Rücklaufverhältnisses ist nicht möglich, was zu einer geringen Prozessstabilität führt.
Lonnmeter-Lösungen für die Biokraftstoffqualitätsüberwachung
Hochpräzise Echtzeitüberwachung
Die Echtzeit-Dichtemessung mittels der patentierten Technologie von Lonnmeter ermöglicht die präzise Analyse von Kraftstoffkomponenten. Das Coriolis-Dichtemessgerät misst die Massendichte über die Schwingungsfrequenz des Fluids und erreicht eine Genauigkeit von ±0,001 g/cm³. Es kann Dichteunterschiede zwischen Ethanol, Wasser, Methanol und anderen Komponenten zeitnah erkennen und so Fehlbewertungen der Reinheit vermeiden, die durch die Verdampfung von Methanol bei herkömmlicher Temperaturregelung entstehen können.
Das Stimmgabel-Dichtemessgerät mit einer Genauigkeit von ±0,001 g/cm³ eignet sich für viskose Flüssigkeiten mit einer Viskosität unter 2000 cP auch bei hohen Temperaturen und Drücken. Die integrierte Temperaturkompensation gleicht die durch temperaturabhängige Dichteschwankungen verursachten Einflüsse aus und warnt frühzeitig vor auftretenden Problemen durch Überwachung der Standardabweichung (σ) der Dichteschwankungen. Dadurch liefert es zuverlässige Daten für die Prozesssteuerung.
Dynamische Regelung
Die Lösungen von Lonnmeter ermöglichen die dynamische Optimierung von Prozessparametern durch automatisierte Steuerungslogik. Voreingestellte Dichteschwellenwerte lösen entsprechende Mechanismen aus. Beispielsweise wird das Rücklaufverhältnis automatisch erhöht, wenn die Ethanol-Destillationsdichte zu hoch ist, oder das Extraktionsvolumen angepasst, wenn die Dichte zu niedrig ist.
Auslegung für Störfestigkeit und Zuverlässigkeit
Die Lonnmeter-Geräte sind für die anspruchsvollen Bedingungen in industriellen Umgebungen ausgelegt und verfügen über korrosionsbeständige Materialien sowie explosionsgeschützte Konstruktionen. Werkstoffe wie Hastelloy und Titanlegierungen widerstehen stark korrosiven Medien wie Methanol und Essigsäure und verlängern die Lebensdauer der Geräte auf 8–10 Jahre – das 2–3 Mal länger als bei herkömmlichem Edelstahl.
Verstopfungsfreie Strömungskanäle reduzieren das Risiko von Rückständen hochviskoser Flüssigkeiten. Explosionsgeschützte Zertifizierungen gewährleisten den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen, während ein breiter Temperaturbereich (-40 °C bis 150 °C) extreme Bedingungen von arktischer Kälte bis tropischer Hitze abdeckt und so einen stabilen Betrieb sicherstellt.
Vielseitige Anwendung
Inline-Dichtemessgeräte sind für die gesamte Wertschöpfungskette von Kraftstoffen – von der Produktion über die Lagerung und den Transport bis hin zur Anwendung – geeignet. Bei der Bioethanol-Destillation ermöglicht die Echtzeitüberwachung der Dichte am Kolonnenkopf die präzise Abtrennung von Ethanol mit 95 % Reinheit. In der petrochemischen Vakuumdestillation reduziert die dynamische Fraktionierung mittels Dichtemessung die Überlappung von 15 % auf unter 5 % und steigert so die Ausbeute um 8 %. Bei der Kraftstofflagerung und dem -transport werden Volumenströme mithilfe von Dichtedaten in Massenströme umgerechnet. Dadurch werden temperaturbedingte Messfehler vermieden und faire Handelsabwicklungen gewährleistet. Bei der Überwachung von Flugkraftstoffen sorgen Echtzeit-Warnungen vor Verschmutzungen für die Einhaltung der Dichtenormen.
Intelligente Integration und Datenverwaltung:
Die Geräte von Lonnmeter unterstützen die IIoT-Integration (Industrielles Internet der Dinge) und ermöglichen so Fernüberwachung, Datenrückverfolgbarkeit und vorausschauende Wartung über Cloud-Plattformen. Die präzise Kontrolle der Kraftstoffqualität ist entscheidend für die Steigerung der Produktionseffizienz und der Wettbewerbsfähigkeit.
Kontaktieren Sie uns noch heute und profitieren Sie von kostenlosen, maßgeschneiderten Lösungen. Ein professionelles Team entwirft exklusive Dichteüberwachungspläne, die auf Ihre Prozessszenarien und Brennstoffarten zugeschnitten sind. Die ersten 100 Bewerber erhalten außerdem eine begrenzte Anzahl kostenloser Muster, um die Genauigkeit und Leistungsfähigkeit der Geräte in realen Tests zu überprüfen.
Veröffentlichungsdatum: 06.06.2025
