Schmierölproduktion Schmieröl: So läuft es wie geschmiert

Autor / Redakteur: Glenn Fannin / Anke Geipel-Kern

Prozessanalysegeräte, die die ASTM D445 erfüllen, ermöglichen eine präzise Steuerung der Schmierölproduktion. Das hier vorgestellte Kapillar-Viskosimeter schlägt Vergleichsgeräte um Längen.

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Das VISC-4 ist ein Kapillar-Viskosimeter, bei dem die Kapillartemperatur mit einer Genauigkeit von ∙0,02K gemäß ASTM D445 geregelt wird.
Das VISC-4 ist ein Kapillar-Viskosimeter, bei dem die Kapillartemperatur mit einer Genauigkeit von ∙0,02K gemäß ASTM D445 geregelt wird.
(Bilder: Bartec Benke)

Die Automobilindustrie in Asien wächst und in den USA und der EU verschärfen sich Umweltauflagen. Beide Faktoren steigern die Nachfrage nach hochwertigen Schmierstoffen wie z.B. Grundölen der Gruppe II und III. Speziell in den USA soll die Kraftstoffwirtschaftlichkeit bei Benzinmotoren in der Zeit von 2011 bis 2016 um über 50 Prozent gesteigert werden, während in der EU die Kohlendioxidemissionen für Neuwagen um mehr als 25 Prozent vermindert werden sollen. Im Zeitraum von 2008 bis 2012 führten Nachfrageverschiebungen bei den Viskositätsklassen auch zu einer Verschiebung bei den Grundöl-Gruppen, weg von Gruppe I und hin zu Gruppe II/III, obwohl die allgemeine Nachfrage nach Grund-ölen weltweit stagniert.

Global betrachtet wurde das Angebot bisher von Raffinerien dominiert, die ihren Sitz in den USA haben. Vor dem Hintergrund des ungebrochenen Wachstums beim Automobilabsatz in China und Indien wird die Produktion von Grundölen der Gruppe II/III jedoch voraussichtlich nur Schritt halten können, wenn petrochemische Anlagen für Öle der Gruppe I weiter ersetzt bzw. umgerüstet werden, um Öle der Gruppe II herstellen zu können. Raffinerien haben deshalb bereits verschiedene Maßnahmen eingeleitet, um die Produktion mittels einer Reihe neuer Anlagen für Grundöle der Gruppe II/III zu steigern. Diese sind entweder gerade in Betrieb genommen worden oder befinden sich im Bau.

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So stoppen Sie Produktionsverluste

In der Folge ist der Markt mittlerweile preisbewusster geworden und Raffinerien suchen nach Möglichkeiten, ihre Schmierölprozesse effizienter zu gestalten. Dies kann z.B. über den Einsatz präziser und zuverlässiger Online-Analysen-Methoden erreicht werden, die unnötige Verluste minimieren, die Ausbeute an Produkten erhöhen und damit einen wirtschaftlichen Mehrwert schaffen. Auf dem Markt sind viele verschiedene Online- bzw. Inline-Viskosimeter erhältlich, die diesen Anforderungen prinzipiell gerecht werden sollten. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass Systeme, die die ASTM D445 erfüllen, eine weitaus präzisere Steuerung bei der Schmierölproduktion ermöglichen. Eine Tatsache, die die Ertragskraft deutlich positiv beeinflussen kann. Weicht die Produktviskosität um ein Prozent ab, macht das eine Anpassung der Produktmischung erforderlich, was die Produktionskosten leicht um ein Cent pro Gallone erhöhen würde. Für große Schmierstoffhersteller kann dies einen Ergebnisverlust von jährlich 900 000 Euro bedeuten.

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Der ASTM-Standard garantiert Präzision

Eine Lösung verspricht der Einsatz des Viscosity Process Analyzers VISC-4 von Bartec Benke. Dabei handelt es sich um ein Kapillar-Viskosimeter, bei dem die Kapillartemperatur mit einer Genauigkeit von ±0,02K gemäß ASTM D445 geregelt wird. Die Temperatur ist der mit Abstand wichtigste Parameter, um die kinematische Viskosität präzise zu ermitteln.

Dies gilt insbesondere für Mineralölprodukte, da der Temperatureinfluss auf die Viskosität wesentlich größer ist als bei anderen Produkten. Eine geringfügige Temperaturänderung kann starke Auswirkungen auf die Viskosität der Flüssigkeit haben. Messungen belegen, dass das Analysengerät die Anforderungen der ASTM D445 nicht nur erfüllt, sondern sogar übertrifft (siehe Abbildung 1).

Diese Messgenauigkeit ermöglicht es den Anlagenbetreibern, die Produktion von höherwertigen Produkten zu optimieren. Dadurch amortisiert sich der Einsatz des VISC-4 in nur ein bis zwei Monaten. Abbildung 2 stellt die Auswirkung einer Temperaturveränderung um 0,1 K auf die kinematische Viskosität dar.

Beispielsweise weicht die kinematische Viskosität im Falle einer Temperaturschwankung von lediglich 0,1 K bei einer Messtemperatur von 40 °C um 0,56 cSt ab. Dies bedeutet eine Abweichung von 0,52 Prozent zum Messwert von 108 cSt. Die Abbildung 3 stellt die Abweichung vom Messwert durch Temperaturschwankungen bei 100 °C Messtemperatur dar. Da die ASTM D445 eine Maximalabweichung von lediglich 0,11 Prozent (bei den hier betrachteten Produkten) fordert, können Messsysteme mit einer Temperaturregelung von ±0,1 K die Anforderungen der ASTM D445 nicht erfüllen.

Ex-Schutz kein Problem

Das Gerät ist Atex- und CSA-zertifiziert sowie für den Einsatz in Zone 1 zugelassen und in verschiedenen Versionen für un-terschiedliche Mess- und Temperaturbereiche erhältlich. (Hinweis: weitere regionale Zertifizierungen sind auf Anfrage ebenfalls möglich). Je nach Anforderung lassen sich kinematische Viskositäten von 0,7 cSt bis 1000 cSt bei Temperaturen von 20 °C bis 100° C messen. Die kontinuierliche Messung der kinematischen Viskosität, die hohe Bedienerfreundlichkeit und die minimalen Instandhaltungskosten unterstreichen die Prozesseffizienz des Viscosity Process Analyzer VISC-4. Zu den wei-teren, mit dem VISC-4 messbaren Produkten zählen Schiffsdiesel, Gasöle und Rohöle. ●

* Der Autor ist Business Development Manager der Bartec Benke GmbH.

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