Saueröl ist stark mit Schwefel verunreinigt. Damit aus dem schwefelreichen Rohöl ein reineres, hochwertigeres Produkt entsteht, müssen die in Form von elementarem, gelöstem Schwefel und als Schwefelwasserstoffgas vorliegenden Verunreinigungen entfernt werden. Saueröl ist durch seinen Schwefelwasserstoffgehalt zudem giftig, gefährlich und extrem korrosiv, was das Fördern zur Weiterverarbeitungsanlage besonders schwierig gestaltet.
Kritische Anwendungen wie der Transport von sauren Kohlenwasserstoff-/Wasserlösungen zur Wäsche stellen die Pumpenanbieter seit jeher vor große Herausforderungen. Das traf auch auf ein Projekt zu, das der Pumpenspezialist Lewa kürzlich im Emirat von Abu Dhabi ausführte. Das Unternehmen baute 16 Spezialpumpen für diese kritische Applikation und lieferte sie an ein großes im Emirat ansässiges EPC-Unternehmen.
Die Aufgabe bestand darin, flüssigen Kohlenwasserstoff aus dem Abscheidebehälter der Fackel oder dem Ausblastank zu pumpen und die saure Kohlenwasserstoff-/Wasserlösung zurück in die Pipeline vor der Wäsche zu fördern. Da sich die Prozesse hier nur unwesentlich unterscheiden, konnte Lewa 16 baugleiche Pumpen aus seinem Ecoflow-Programm liefern. Die Aggregate mit den Einbaumaßen 2.700 x 1.900 x 1.900 mm (LxBxH) sind jeweils mit einem Elektromotor (55 kW) ausgestattet und wiegen 4.200 kg.
Faktor Kohlenwasserstoff
Der Kunde spezifizierte strenge Auswahlkriterien, die trotz hoher Anforderungen einen zuverlässigen Prozessbetrieb gewährleisten sollten. Bei der Auslegung der Pumpen wurden daher folgende kritischen Fluidmerkmale berücksichtigt: ein hoher Schwefelgehalt von rund fünf Prozent, ein hoher Chlorgehalt, hohe Temperaturen und eine sehr feuchte Atmosphäre – Umstände, unter denen sogar Edelstahl korrodiert. Da das geförderte Medium sehr flüchtig und extrem gefährlich ist, setzte Lewa hermetisch dichte Membranpumpenköpfe aus korrosionsfestem Superduplex-Stahl ein. Die Membran, die mit der feststoffhaltigen, sauren Flüssigkeit in Berührung kommt, ist aus verschleißfestem PTFE.
Bei der Auslegung der Pumpen war außerdem zu berücksichtigen, dass nicht nur das Verhältnis von Wasser und Kohlenwasserstoff in der flüssigen Phase deutlich schwankt, sondern auch der Druck zwischen 20 und 45 bar betragen kann. „Wir haben die Pumpen daher für Durchflussraten von 0,5 bis ca. 15 m³/h ausgelegt“, so Sriram Iyer, Lewa-Mitarbeiter vor Ort in Dubai. Damit die Pumpen trotz der schwankenden Durchflussraten zuverlässig arbeiten, musste die Haltedruckhöhe der Anlage (NPSHa) höher sein als die ansaugseitig erforderliche Haltedruckhöhe (NPSHr). Wird reiner Kohlenwasserstoff beispielsweise an heißen Sommertagen gefördert, steigen Dampfdruck und Kavitationsrisiko.
Mit dem Kunden wurden daher verschiedene Alternativen geprüft, um dieses Problem zu vermeiden. Die von Lewa gelieferten, integrierten Spezial-Saugventile erfordern nur einen geringen Ansaugdruck und eignen sich für alle im Projekt definierten Prozessbedingungen. Nach Kundenaussage laufen die Lewa-Pumpen seit Inbetriebnahme einwandfrei und zuverlässig – und entsprechen den Erwartungen des Wartungs- und Betriebspersonals. Dank des vereinbarten Bereitschaftsdienstes kann der Betrieb vor Ort unterbrechungsfrei fortgesetzt werden, wenn eine Pumpe gewartet werden muss.
