Odorisatie van biogas met flow-instrumenten

Voor een klant die actief is op het gebied van duurzaam aardgas heeft Bronkhorst flow-instrumenten geleverd voor het continu en gecontroleerd toevoegen van odorant aan biomethaan.

Hernieuwbaar aardgas

Biomassa-afval, zoals landbouw- en gft-afval of huisvuil, wordt gefermenteerd met behulp van micro-organismen. Bij dit proces wordt biomassa-afval omgezet in biogas, een mengsel van gassen dat voornamelijk methaangas en CO2 bevat. Na zuivering, waarbij CO2 en onzuiverheden worden verwijderd, krijg je 'biomethaan'. Biomethaan kan worden gebruikt als vervanger van aardgas, d.w.z. hernieuwbaar aardgas. Biomethaan is geschikt voor huishoudelijke verwarming en om te koken, maar alleen als het geodoriseerd is.

Bekijk de Bronkhorst oplossingen

Odorisatie van biomethaan

Bij injectie in het net is het odoriseren van biomethaan verplicht omdat het van nature geurloos is. Door het odoriseren zul je een eventueel gaslek ruiken. Na het odoriseren ruikt het gas naar rotte eieren. Een te hoge dosering betekent dat de geur veel te sterk wordt, wat leidt tot hogere kosten en in sommige gevallen zelfs tot een vals alarm. Een te lage dosering kan ertoe leiden dat gevaar niet wordt onderkend, wat mogelijk kan leiden tot slachtoffers.

Procesoplossing

Odoriseren met THT

In de meeste Europese landen wordt een sterk geconcentreerde odorant zoals mercaptaan of THT (tetrahydrothiofeen) gebruikt voor het odoriseren. In dit artikel richten we ons op THT. De benodigde concentratie THT is zo'n 10-30 milligram per kubieke meter gas (maar dit kan per land verschillen). Dit is een zeer kleine hoeveelheid odorant die moet worden toegevoegd aan een qua snelheid fluctuerende gasflow. Meestal wordt THT gedoseerd met behulp van shotdosering. Dit betekent dat een regelaar een pomp of klep in- en uitschakelt. Shotdosering resulteert altijd in een pulserende manier van doseren. Elke keer dat er een shot odorant wordt gegeven, is dit een relatief grote hoeveelheid vloeistof, vooral bij een lage flow. De werkelijke injectiesnelheid kan na verloop van tijd worden beïnvloed door slijtage van de pomp en variaties in de systeemdruk. In combinatie met het gebrek aan werkelijke feedback of adaptieve regeling, kan dit gedurende langere tijd leiden tot onder- en overdosering en daardoor tot een onnauwkeurige dosering van de odorant.

Flow-instrumenten voor odorisatie

Het belangrijkste onderdeel van de doseringsoplossing die wordt gebruikt om de odorant toe te voegen, is een Coriolis-massflowregelaar (mini CORI-FLOW-serie). Deze regelaar zorgt voor de vloeistoftoevoer in het injectiesysteem. Een massflowmeter meet de hoofdstroom van het biogas en rapporteert de actuele waarde aan de massflowregelaar via een PLC. De Coriolis-flowregelaar is "naar ratio" geconfigureerd: hij volgt de hoofdmassaflowhoeveelheid en zorgt voor een toevoer van 18 mg THT per (normale) kubieke meter gas. Op basis van de op massa gebaseerde regeling past de flowhoeveelheid zich automatisch aan systemische fluctuaties aan. Afhankelijk van de klantconfiguratie wordt een THT-opslagtank onder druk gezet door middel van stikstofgas. In andere gevallen kunnen pompen worden gebruikt die ook rechtstreeks worden geregeld door de Coriolis-flowregelaar. De druk upstream van de flowregelaar is 10 tot 13 bar. De downstream (injectie)druk van het systeem is standaard 8 bar.

Flow schema THT dosering in odorisatieproces

Massflowregeling

Met de massflowregelaar voor vloeistoffen kan THT zeer nauwkeurig worden gedoseerd en gemeten, in een bereik van 1-2% van de werkelijke doseerhoeveelheid.

Het systeem maakt gebruik van een inherente feedbacklus omdat de dosering gebaseerd is op werkelijke massameting. De hoeveelheid feitelijk gedoseerde odorant en de bijbehorende gasstroom worden automatisch gemonitord en gerapporteerd aan de "gate keeper" van de klant (waardoor netinjectie mogelijk is op basis van de juiste eigenschappen). Zelfs bij aanzienlijke systemische slijtage (bijv. bij pompen of verstopping van filters) wordt automatisch gecorrigeerd zonder dat dit invloed heeft op de nauwkeurigheid van de feitelijke doseerhoeveelheid.

De vloeiende continue dosering resulteert in een homogeen THT-/biogasmengsel. De effectieve verdampingssnelheid, bij lage en hoge flow, kan op deze manier worden gewaarborgd zonder dat er extra verdampers nodig zijn.

Belangrijke onderwerpen

Actuele meting van vloeistof
Accurate en gecontroleerde dosering van odorisatie
Continu toevoegen van odorant

Feedback van de klant

"Dankzij deze nauwkeurige flowregelaar hebben we er nu veel meer vertrouwen in dat we dichter in de buurt van de minimaal vereiste odorisatiehoeveelheid blijven, zonder het risico te lopen dat we te weinig doseren We besparen nu op de odorantkosten terwijl we aanzienlijk langer met een odoranttank doen. Omdat het nu mogelijk is om de totale gebruikte hoeveelheid odorant te voorspellen en daadwerkelijk te meten, kunnen we de tank op tijd vervangen."