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Füllstandmessung im Reaktor: keramische und metallische Messzellen meistern hohe Temperaturen und aggressive Substanzen

Teamwork: Am besten meistern keramische und metallische Messzelle gemeinsam die Herausforderungen im oberen und unteren Reaktorbereich.

Teamwork: Am besten meistern keramische und metallische Messzelle gemeinsam die Herausforderungen im oberen und unteren Reaktorbereich.

Höchste Sicherheitsstandards in allen Prozessschritten gehören in der chemischen Industrie zu den unverzichtbaren Voraussetzungen. Ein kleiner Baustein des hocheffizienten, globalen Sicherheitsmanagements ist bei der BASF am schweizerischen Standort Kaisten die Garantie völliger Silikonölfreiheit der Verfahren. Bei der Überwachung von Füllständen während der Herstellung von Zusatzstoffen für Lacke und Kunststoffe kommt die klassische Differenzdruckmessung deshalb an ihre Grenzen. Sie arbeitet mittels silikonölgefüllter Kapillarleitungen, die – im unwahrscheinlichen Falle einer Havarie – mit dem Medium in Kontakt kommen könnten. Perfekte Sicherheit bieten dagegen elektronische Differenzdruck-Messsysteme: Aber nur in der innovativen Kombination aus keramischer und metallischer VEGA-Messzelle.


Silikonölfreie Messung

Kamen zur Füllstandmessung bislang klassische Differenzdrucksysteme zum Einsatz, so entschieden sich die Mess- und Regeltechniker der BASF in Kaisten nun für den Austausch ihrer Instrumentierung. Sie stellten ihren Prozess auf elektronischen Differenzdruck um, der ohne Kapillarleitungen und somit ohne mechanische Druckmessumformer silikonölfrei arbeitet. Nicht zuletzt dank keramischer Messzelle ist dieses System für Vakuum und hohe Temperaturen prädestiniert. „Die Entscheidung für elektronischen Differenzdruck auf der Basis keramischer CERTEC®-Messzellen lag nahe, weil diese abrasiven Substanzen zuverlässig standhalten. Unsere Anlage läuft komplett automatisiert und wird 7 Tage die Woche zu 24 Stunden betrieben“, betont Markus Stoll, BASF-Leiter Fachwerkstätten EMSR, der mit seinem Team für eine höchstmögliche Anlagenverfügbarkeit sorgt.

Begehrte Zusatzstoffe

Elektronischer Differenzdruck mit VEGABAR arbeitet ohne Kapillarleitungen silikonölfrei und mit sehr geringem Installationsaufwand.
BASF ist einer der führenden Hersteller von Kunststoffadditiven mit Produktionsstätten rund um den Globus. Im schweizerischen Kaisten werden diese großvolumigen Substanzen von rund 260 Mitarbeitern produziert und gelangen von hier aus in Kunststoffe und Schmieröle. Unter exakt definierten Druckverhältnissen werden die Einsatzstoffe in mehreren chemischen Reaktionsschritten in Additive umgesetzt. Eine vollautomatische Prozesssteuerung erfasst jeden Messwert kontinuierlich und sorgt für die exakten Dosierungen wie auch den hocheffizienten Betrieb der Anlage. Zuverlässigkeit ist entscheidend, denn das Endprodukt ist ein für BASF essentielles Zwischenprodukt. Steht dieser Bereich still, dann mit weitreichenden Folgen. „Jeder noch so kleine Ausfall“, beschreibt Stoll, „unterbricht einen komplexen Prozess. Ganz praktisch bedeutet dies für uns: Wochenend- und Mehrarbeit.“ Aufwendige Neuabgleiche und akribische Analysen sind dann fällig. 

Ein System für zwei Extreme

Elektronischer Differenzdruck mit VEGABAR arbeitet ohne Kapillarleitungen silikonölfrei und mit sehr geringem Installationsaufwand.

Elektronischer Differenzdruck mit VEGABAR arbeitet ohne Kapillarleitungen silikonölfrei und mit sehr geringem Installationsaufwand.

Die hochrobuste keramische CERTEC®Messzelle zeigte sich im BASF-Vakuumreaktor ideal für die – auch hygienisch einwandfreie – Anwendung am heißen, aggressiven Lösemittel im unteren Reaktorteil. Im oberen Reaktorbereich hingegen herrschten ganz andere Bedingungen: Hier sorgte der extreme Dampf für Kondensat auf der Messzelle und verursachte Ungenauigkeiten. Eine naheliegende, zunächst avisierte Lösung, das Differenzdrucksystem anstelle von keramischen Messzellen auf der Basis metallischer METEC®-Messzellen einzusetzen, zeigte eine gegenläufige Problematik. Kondensat und Feuchtigkeit hatten keinerlei negativen Einfluss mehr. „Der obere Messwert blieb in allen Situationen plausibel und hochpräzise“, erinnert sich Markus Stoll. Nun löste jedoch die hohe Temperatur des Lösemittels im unteren Reaktorbereich wiederholt Messwertdriften aus.

Dream-Team für Hitze und Kondensat

Etwa 40 km östlich von Basel liegt der BASF-Produktionsstandort Kaisten – im schweizerischen Kanton Aargau.

Kunststoffadditive, darunter sogenannte großvolumige Antioxidantien und viele kundenspezifische Mischungen: Produziert werden sie etwa 40 km östlich von Basel, denn hier, im schweizerischen Kanton Aargau, liegt der BASF-Produktionsstandort Kaisten.

Es brauchte Expertise, Experimentierfreudigkeit und vor allem ein Hand-in-Hand-Arbeiten zwischen der BASF-Abteilung Mess- und Regeltechnik und Jürgen Feser, dem zuständigen Key Account Manager bei VEGA, bis alles rund lief. Die verblüffende Lösung bestand in einem innovativen elektronischen Messsystem – einer Kombination aus keramischer und metallischer Messzelle. Beide Druckmessumformer erfassen ihre jeweiligen Werte separat und berechnen deren Differenz im Mastersensor. Möglich macht dies eine baulich verwandte Geräteelektronik hinter den beiden ganz unterschiedlichen Messzellen. Sie funktionieren auch im gemischten Team hervorragend. „Für unsere Anwendung ist diese Verbindung ein echtes Dream-Team“, zeigt sich Feser zufrieden. „So weit ich weiß, bietet nur VEGA diese Kombination.“ 

Unter dem Strich ist das Ergebnis die „eine“ Lösung für zwei Herausforderungen: Die keramische Messzelle meistert die hohen Temperaturen und aggressiven Substanzen im unteren Reaktorbereich. Im oberen Teil leistet die metallische Messzelle ganze Arbeit bei Kondensatbildung.

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