{"id":24872,"date":"2024-11-04T17:38:21","date_gmt":"2024-11-04T16:38:21","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.wika.com\/de\/?p=24872"},"modified":"2026-02-23T11:40:04","modified_gmt":"2026-02-23T10:40:04","slug":"mit-stufen-thermoelement-zu-nachhaltigem-flugkraftstoff","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.wika.com\/de\/anwendungen\/mit-stufen-thermoelement-zu-nachhaltigem-flugkraftstoff\/","title":{"rendered":"Mit Stufen-Thermoelement zu nachhaltigem Flugkraftstoff"},"content":{"rendered":"

M\u00fcll ist wertvoll. Aus sogenannten festen Siedlungsabf\u00e4llen wie Verpackungen, Papier oder Lebensmittel l\u00e4sst sich beispielsweise Treibstoff f\u00fcr Flugzeuge gewinnen. W\u00e4hrend des Herstellungsprozesses erfordert die Kontrolle exothermischer Reaktionen eine zuverl\u00e4ssige und pr\u00e4zise Temperatur\u00fcberwachung. Dazu ist ein Stufen-Thermoelement notwendig. Ein Hersteller von nachhaltigem Flugkraftstoff oder SAF (\u201eSustainable Aviation Fuel“) nutzt f\u00fcr diese Aufgabe den Typ TC97 von WIKA-Gayesco<\/span>, ein Sensor in Miniaturausf\u00fchrung f\u00fcr enge Einbausituationen.<\/strong><\/p>\n

Der SAF-Produzent nimmt Kunststoffabf\u00e4lle als Ausgangsmaterial f\u00fcr seinen Treibstoff. Er l\u00e4sst sie in gro\u00dfen Mengen zu Feeds schreddern. Diese werden anschlie\u00dfend in einem Vergasungsprozess zersetzt und auf diese Weise zu einem Synthesegas, kurz: \u201eSyngas\u201c, verarbeitet. Im Gegensatz zu einer Verbrennung handelt es sich hierbei um ein geschlossenes Verfahren, das keine Schadstoffe in die Atmosph\u00e4re abgibt.<\/p>\n\n

\"Die

Ein Rohrb\u00fcndelreaktor dient zur Erzeugung von Roh\u00f6lersatz, aus dem sp\u00e4ter der nachhaltige Flugkraftstoff raffiniert wird. Der hier abgebildete Querschnitt eines solchen Reaktors mit Stufen-Thermoelementen zur Temperatur\u00fcberwachung ist nicht ma\u00dfstabsgerecht.<\/p><\/div>\n \n

Aus \u201eSyngas\u201c entsteht ein Roh\u00f6lersatz<\/h2>\n

Im n\u00e4chsten Herstellungsschritt wird das \u201eSyngas\u201c in einem Rohrb\u00fcndelreaktor \u00fcber das Fischer-Tropsch-Verfahren zu einem Roh\u00f6lersatz umgewandelt, dem \u201eSyncrude\u201c. Dieser Prozess vollzieht sich in Rohren, die ein spezielles Katalysatorsystem enthalten. Jedes Rohr hat eine L\u00e4nge von 18 Metern.<\/p>\n

Neun Stufen-Thermoelemente notwendig\u00a0<\/h2>\n

In den Katalysatorrohren treten Temperaturen bis zu +327 \u00b0C auf. Eine genaue Kenntnis \u00fcber das Temperaturprofil in dem Prozess ist entscheidend f\u00fcr dessen effizienten Betrieb und letztlich f\u00fcr die gew\u00fcnschte Produktqualit\u00e4t. Die hohen Temperaturen stellen dabei keinesfalls die einzige Herausforderung dar. Die Katalysatorrohre haben einen Durchmesser von f\u00fcnf Zentimetern, entsprechend gering f\u00e4llt die Bohrung f\u00fcr das Stufen-Thermoelement aus. Dessen Durchmesser muss kleinstm\u00f6glich dimensioniert sein, damit das Messger\u00e4t die Reaktion nicht beeintr\u00e4chtigt. Um ein aussagekr\u00e4ftiges Temperaturprofil der Abl\u00e4ufe im Reaktor zu erhalten, sind neun Rohre mit einem Stufen-Thermoelement zu instrumentieren.<\/p>\n

Messaufgabe auf kleinstem Raum<\/h2>\n

F\u00fcr diese Messaufgabe auf kleinstem Raum w\u00e4hlten die Temperatur-Spezialisten von WIKA-Gayesco den Miniatur-Sensor TC97, ein in exothermen Hochtemperatur- und Hochdruck-Rohrb\u00fcndelreaktoren bew\u00e4hrtes Stufen-Thermoelement. Sie fertigten neun Ger\u00e4te mit jeweils 13 Messpunkten in einer 18 Meter langen Sensorh\u00fclle, deren Durchmesser lediglich 4,7 Millimeter betr\u00e4gt.<\/p>\n

Temperaturprofil zum fr\u00fchzeitigen Erkennen prozessgef\u00e4hrdender Hotspots<\/h2>\n

Die einzelnen Sensoren sind so positioniert, dass sie zusammengenommen die Prozesstemperatur \u00fcber 39 vordefinierte H\u00f6hen im Katalysatorbett hinweg erfassen. Aufgrund der hohen Messqualit\u00e4t und der kurzen Ansprechzeit des TC97 erh\u00e4lt der SAF-Hersteller ein Temperaturprofil, das ihm eine schnelle Reaktion auf Entwicklungen im Prozess erm\u00f6glicht. Er kann fr\u00fchzeitig die Bildung sch\u00e4dlicher Hot Spots als Folge eines unsachgem\u00e4\u00dfen Prozessverhaltens erkennen sowie die Lebensdauer des Katalysators bewerten.<\/p>\n

Stufen-Thermoelement gew\u00e4hrleistet einen dreij\u00e4hrigen Betriebszyklus<\/h2>\n

Die Installation der Messger\u00e4te erfolgte unter herausfordernden Bedingungen. Es galt, jedes Stufen-Thermoelement durch eine Reihe eng tolerierter \u00d6ffnungen zu f\u00fchren. Wegen des widerstandsf\u00e4higen Werkstoffs der H\u00fclsenummantelung und mit Hilfe eines Zugdrahts sowie eines Montagemechanismus gelang der Einbau problemlos. Die TC97 sind entsprechend der Anwendung robust ausgef\u00fchrt, um analog zur angestrebten Nutzungsdauer des Katalysators einen dreij\u00e4hrigen Betriebszyklus zu gew\u00e4hrleisten. Ihre Signale werden \u00fcber ein flexibles Kabel via 4 \u2026 20-mA-Transmittern an das DCS- und SIS-System \u00fcbertragen. Das in dem Fischer-Tropsch-Reaktor gewonnene \u201eSyncrude\u201c wird anschlie\u00dfend zum Endprodukt raffiniert. Nachhaltiger Flugkraftstoff ist frei von Schwefel, Feinstaub und anderen Verunreinigungen. Im Vergleich zu einem Treibstoff auf fossiler Basis verursacht er 80 Prozent weniger Treibhausgasemissionen.<\/p>\n

Hinweis<\/strong>
\nDetaillierte Informationen zum Stufen-Thermoelement-Sensor TC 97<\/a> sowie zu anderen Multipoints<\/a> erhalten Sie auf der WIKA-Webseite. Dort geben wir Ihnen zudem einen \u00dcberblick \u00fcber weitere Messl\u00f6sungen f\u00fcr die \u00d6l- und Gas-Industrie<\/a>. Bei Fragen steht Ihnen Ihr Ansprechpartner<\/a> gerne zur Verf\u00fcgung.<\/span><\/p>\n

Lesen Sie au\u00dferdem unsere Beitr\u00e4ge<\/strong>
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