Sie sind ein Überbleibsel aus dem Kalten Krieg: Reservebecken in russischen Wäldern oder sogenannte „Lagunen“, in denen sich etwa nach der Havarie einer Pipeline austretendes Öl gesammelt hat. Ölteiche nennt man diese Ölschlamm-Lagunen auch freundlich. Weitere „Ölquellen“ sind die Abfallöle von Raffinerien, die sogenannten Slop-Öle. Alle diese Emulsionen können und müssen aufbereitet werden, um das gebundene Öl herauszulösen und wiederzuverwenden. Das im Schlamm enthaltene Öl ist ein wertvoller Rohstoff.
Die Gemische, die aus unterschiedlichen Anteilen an Öl, Wasser und Feststoffen bestehen, bereitet man in mehreren Schritten auf. Der Prozess beginnt mit einer statischen Trennung. Unter Einfluss der Schwerkraft sinkt ein Teil der Feststoffe im Trennbecken nach unten. Maschinell unterstützt wird der wichtige zweite Schritt der Aufbereitung: durch große Zentrifugen, für die Flottweg einer der weltweit größten Hersteller ist. Peter Polifka, Vertriebsingenieur bei dem Maschinenbauer aus dem oberbayerischen Vilsbiburg erläutert: „Bei der Verarbeitung von Ölschlämmen kann es vorkommen, dass zusammen mit Luftsauerstoff zündfähige Gasgemische entstehen. Im schlimmsten Fall kann dies zu einer Explosion führen.“ Um diese Gefahr auszuschließen, rüstet Flottweg die gasdichten Zentrifugen und Anlagen mit Inertisierungseinheiten aus. Durch Beaufschlagung mit Inertgas – in der Regel Stickstoff – wird der Luftsauerstoff verdrängt und so die Explosionsgefahr gebannt.
Zur Aufbereitung von Ölschlämmen ist eine bestimmte Betriebstemperatur der Anlage notwendig. Liegt diese Temperatur über dem Flammpunkt, dann kann nicht ausgeschlossen werden, dass die Bestandteile des Gemisches zusammen mit Luft eine explosionsfähige Atmosphäre bilden. Um absolut sicher zu gehen, müssen die Anlagen inertisiert sein. Matthias Niedermeier, der als Projektingenieur bei Flottweg für die Planung von Containeranlagen verantwortlich ist, sagt: „Oft liegt die Herausforderung in der fehlenden Produktspezifikation der zu verarbeitenden Suspensionen. Häufig erhalten wir von unseren Kunden lediglich grobe Angaben zu dem aufzubereitenden Produkt. Damit allein ist eine optimale Auslegung der Anlagen oft nicht möglich.“
Die Zusammensetzung der Ölschlämme kann stark variieren. Typischerweise bestehen die Emulsionen zu etwa 25 Prozent aus Öl, zu 70 Prozent aus Wasser und zu fünf Prozent aus Reststoffen. Diese drei Phasen werden in einem Arbeitsschritt von einer speziellen Vollmantelschneckenzentrifuge, dem sogenannten Flottweg-Tricanter, getrennt.
Für höchste Reinheit nachpoliert
Das Ergebnis ist ein recht reines Öl, das unter zwei Prozent Wasseranteil und Spuren an unlöslichen Feststoffen enthält. Soll das Öl nach dem Tricanter nachpoliert werden, so hat der Hersteller zusätzlich sogenannte Separatoren im Programm. Diese Tellerzentrifugen arbeiten mit hoher Beschleunigung von 7.000 bis 9.000 g. Sie werden eingesetzt, wenn höchste Ölqualität gewünscht wird. Dieses Öl wird dann typischerweise direkt an Raffinerien weiterverkauft.
Diese Separatoren werden – wie auch die Zentrifugen – von Atlas-Copco-Maschinen mit Stickstoff versorgt. Polifka sagt: „Atlas Copco war aus unserer Sicht der kompetenteste Anbieter. Er konnte uns maßgeschneiderte, anschlussfertige Container liefern, die wir in unsere Anlagen einbauen können.“ Diese Anlagen im Container enthalten im Wesentlichen einen kleinen GA30FF-Kompressor, einen Druckluftspeicher, einen NGP40-Stickstofferzeuger und einen 3.000-l-Stickstofftank. Etwa eine Stunde vor Inbetriebnahme der Zentrifuge wird das ganze System mit Stickstoff gespült und nachgespeist. Der Projektleiter erklärt: „Bevor die Anlage nicht inertisiert ist, läuft sie auch nicht.“
Der eingesetzte Stickstofferzeuger erreicht einen Reinheitsgrad von 97 bis 99,999 Prozent – was einen Restsauerstoff von 0,001 bis drei Prozent bedeutet. Prozessbedingt wird ein Sauerstoffanteil von unter vier Prozent in den Gasräumen der Anlagenkomponenten gefordert. Mit der Atlas-Copco-Anlage wird dieser Sauerstoffgrenzwert schnell und sicher erreicht. Somit kann man mit diesen Maßnahmen zuverlässig vermeiden, dass ein explosionsfähiges Gasgemisch entsteht.
Die hohe Reinheit erreichen die NGP-Stickstoffgeneratoren von Atlas Copco nach dem Prinzip der sogenannten Druckwechseladsorption. Dabei werden die Maschinen vom GA-Kompressor mit Druckluft versorgt, die noch im Kompressor aufbereitet und direkt dahinter von einem QDT-Aktivkohleadsorber gereinigt wird. Der Sauerstoffanteil wird dann in den NGPs durch Kohlenstoffmolekularsiebe selektiv vom Stickstoff abgeschieden. Wenn der hohe Reinheitsgrad nicht mehr gewährleistet sein sollte, meldet ein integrierter Sauerstoffsensor sofort einen Fehler. Die Technologie ist einfach, zuverlässig und langlebig, und in Kombination mit dem robusten GA-Kompressor sind die Systeme hoch verfügbar.
Zwischenspeicher puffern Ausfälle
Matthias Niedermeier erklärt das Konzept für die Stickstoffaufbereitung: „Wir haben auf ausreichend große Zwischenspeicher für die Druckluft und den erzeugten Stickstoff geachtet. Durch diese Auslegung kann im Störfall ein sicheres Abfahren der Anlage aus jedem Betriebszustand gewährleistet werden.“ Sollte aber doch einmal ein Fehler an der Druckluft- oder Stickstofferzeugung auftreten, kann der Anwender auf ein ausgezeichnetes Servicenetz von Atlas Copco zurückgreifen. Das Unternehmen ist auch in Russland an mehreren Standorten vertreten, sodass im Notfall jemand in wenigen Stunden vor Ort ist.
