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TEG‑Konzentration in der Erdgasentwässerung inline messen

Wie trocken das Lean TEG die Regeneration verlässt, entscheidet über die Gasqualität. LiquiSonic® misst diesen Wert inline im Sekundentakt, direkt in der Glykolleitung.

Statt auf die nächste Probenahme zu warten, sehen Sie den Regenerationszustand fortlaufend und können Reboiler und Stripping Gas danach fahren.

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Lean TEG im Blick

Regenerationsgüte fortlaufend, nicht erst im Laborbericht

Keine Probenahme

Heißes, hygroskopisches Glykol bleibt im Kreislauf

Robust gegen Gasblasen

Deutlich toleranter als viele andere Verfahren

Ex‑Ausführungen

Für Gasaufbereitung, Offshore und Speicherbetrieb

Die TEG‑Konzentration lässt sich inline über die Schallgeschwindigkeit bestimmen: Ein LiquiSonic® Sensor sitzt in der Glykolleitung, misst Schalllaufzeit und Prozesstemperatur und rechnet daraus den TEG‑Gehalt in wt%. Für die Erdgasentwässerung ist vor allem das regenerierte Lean TEG interessant, sinnvoll nach dem Wärmetausch und der Abkühlung gemessen, mit einem Prozessfenster von typisch 98 bis 99,9 wt% TEG. Der Messwert steht sekündlich in der Leittechnik zur Verfügung und ersetzt beziehungsweise ergänzt die manuelle Probenahme mit anschließender Wasserbestimmung im Labor. Auch das wasserbeladene Rich TEG lässt sich erfassen, um die Wasseraufnahme im Absorber zu bewerten.

Der Glykolkreislauf verzeiht wenig

Im Absorber nimmt Triethylenglykol Wasser aus dem feuchten Erdgas auf. Das entstehende Rich TEG wird im Reboiler regeneriert, bei Bedarf mit Stripping Gas weiter aufkonzentriert, gekühlt und als Lean TEG zurück in den Contactor gefahren. Zwischen 99,5 und 98,5 wt% liegen dabei nur ein paar Zehntel Prozent Wasser. Das ist genug, um den Wasser‑Taupunkt des Verkaufsgases spürbar anzuheben. Sichtbar wird das oft erst am Gasanalysator hinter dem Contactor oder in der nächsten Laborprobe, also mit Stunden Verzug.

Was den Kreislauf aus dem Tritt bringt

  • Reboiler‑Temperatur oder Feuerungsleistung driftet
  • Stripping Gas falsch dosiert oder zeitweise nicht verfügbar
  • Schwankende Gasfeuchte und Lastwechsel im Contactor
  • Zu hohe Umlaufrate, die Regeneration nicht mehr mitkommt
  • Kohlenwasserstoffe, Salze und Abbauprodukte im Glykol

Was daraus folgt

  • Wasser‑Taupunkt außerhalb der Spezifikation
  • Risiko von Hydratbildung und Korrosion in der Downstream‑Leitung
  • Reboiler läuft vorsichtshalber heißer als nötig
  • Thermischer Glykolabbau und erhöhte Nachfüllmengen
  • Diskussionen über Gasqualität ohne belastbare Datenreihe

Grenzen der üblichen Kontrolle

  • Laborprobe und Titration liefern einen Punktwert pro Schicht oder Woche
  • Glykol ist hygroskopisch: die Probe nimmt beim Ziehen Feuchte auf
  • Dichte‑ und Refraktometermessung reagieren im oberen TEG‑Bereich nur schwach
  • Leitfähigkeit zeigt Salzfracht, nicht den Wassergehalt
  • Der Taupunkt im Gas zeigt die Folge, nicht die Ursache

LiquiSonic® im Glykolkreislauf: ein Sensor, ein fortlaufender Wert

Der Sensor wird in die Lean‑TEG‑Leitung gesetzt, idealerweise nach Wärmetauscher und Kühler. Er bestimmt die Laufzeit eines Ultraschallimpulses über einen festen Messweg; daraus ergibt sich die Schallgeschwindigkeit und mit der gemessenen Temperatur der TEG‑Gehalt.

Farbe, Trübung und Leitfähigkeit spielen keine Rolle
Gemessen wird eine akustische Eigenschaft des Mediums. Verfärbtes oder leicht belastetes Glykol bleibt damit messbar.

Temperatur wird mitgemessen und herausgerechnet
Glykolkreisläufe schwanken in der Temperatur. Die integrierte Kompensation hält den Konzentrationswert davon frei.

Gasblasen: tolerant bis zu einem gewissen Grad
Flash Gas oder mitgerissenes Stripping Gas stört das Ultraschallverfahren weit weniger als viele andere Messprinzipien. Auffällige Gasanteile verändern das Empfangssignal und lassen sich als Störgröße ausgeben, auch das innerhalb einer Grenze.

Sensor und Controller weit getrennt
Die Signalübertragung ist digital und trägt bis 1.000 m - praktisch, wenn Glykolregeneration und Leitstand auseinanderliegen.

Der Regenerationszustand als Zahl vor Ort

Am LiquiSonic® Controller steht der aktuelle TEG‑Gehalt groß im Bild, zusammen mit der Prozesstemperatur der Glykolleitung. Bedienpersonal am Package sieht damit ohne Umweg über das Leitsystem, wie die Regeneration gerade läuft.

Zielwert und Grenzen hinterlegt
Die Balken links zeigen, ob sich Konzentration und Temperatur im vereinbarten Fenster bewegen.

Trend statt Einzelwert
Der Verlauf über Stunden und Tage macht schleichende Verschlechterungen der Regeneration sichtbar.

Weiterleitung an DCS und PLS
Grenzwertverletzungen lassen sich auf digitale Ausgänge legen und in bestehende Alarmkonzepte einbinden.

Messprinzip und Messstellen im TEG‑Kreis

Schallgeschwindigkeit als Messgröße

Sender und Empfänger stehen im Sensorkopf in fester Geometrie. Aus Laufzeit und bekanntem Abstand folgt die absolute Schallgeschwindigkeit, die im System TEG–Wasser eindeutig mit dem Glykolanteil zusammenhängt. Der Wert driftet nicht, weil er auf einer Zeitmessung beruht und nicht auf einem Referenzsignal, das altert. Die Auswertung erfolgt gegen ein für Ihr Glykol angelegtes Datenset.

Lean TEG, Rich TEG oder beides

Die aussagekräftigste Stelle ist die regenerierte Lean‑TEG‑Leitung nach der Abkühlung, kurz vor dem Contactor. Wer zusätzlich das Rich TEG hinter dem Absorber erfasst, bekommt die Wasseraufnahme über den Kontaktor als Differenz und damit ein Diagnosewerkzeug für Umlaufrate und Absorberzustand. An einen Controller lassen sich mehrere Sensoren anschließen.

Begleitkomponenten im Glykol

Reale Kreisläufe enthalten Kohlenwasserstoffe, Salze, Korrosions‑Inhibitoren oder Abbauprodukte. Solange diese Anteile bekannt sind und in engen Grenzen bleiben, bleibt die TEG‑Bestimmung belastbar. Ändert sich eine zweite Komponente merklich mit, lässt sich die Messaufgabe durch zusätzlich erfasste Größen erweitern, sodass zwei Anteile im Trägermedium getrennt ausgewertet werden.

Was die Messung im Betrieb bringt

Energie in der Regeneration

✔ - Reboiler‑Leistung am tatsächlichen Bedarf ausrichten

✔ - Stripping Gas nur soweit einsetzen, wie der Zielwert es verlangt

✔ - Umlaufrate mit Datengrundlage statt mit Sicherheitszuschlag fahren

Gasqualität und Anlagenschutz

✔ - Nachlassende Regeneration früh erkennen, bevor der Taupunkt steigt

✔ - Weniger thermische Belastung des Glykols, geringere Nachfüllmengen

✔ - Durchgehende Aufzeichnung als Nachweis gegenüber Abnehmern

Aufwand im Betrieb

✔ - Deutlich weniger Probenahmen an heißen Glykolleitungen

✔ - Keine Verschleiß‑ oder Verbrauchsteile im Sensor

✔ - Werkskalibrierung bleibt erhalten, auch beim Sensortausch

Auslegung für Ihr Package

Einbau

  • Tauch‑ und Rohrausführungen, Einbaulängen nach Leitungsquerschnitt
  • Gängige Flansche und Gewinde, auf Wunsch Bypass‑Anordnung
  • Nachrüstung an bestehenden Dehydration Units möglich

Explosionsschutz
Für Gasaufbereitung, Offshore‑Betrieb und Speicheranlagen stehen Ex‑Ausführungen zur Verfügung. Die typischen Anforderungen an Gerätekategorie und Zulassung können wir bedienen; die konkrete Ausführung stimmen wir auf Ihre Zoneneinteilung ab.

Werkstoffe und OEM
Für Glykolkreisläufe genügt in der Regel Edelstahl; für salzhaltige oder saure Begleitmedien sind höherwertige Legierungen verfügbar. Hersteller von TEG‑Dehydration‑Packages beliefern wir auch mit kundenspezifischen Bauformen und Schnittstellen.

Kurzüberblick

Messbereich, erreichbare Genauigkeit, Temperatur, Druckstufe und Werkstoff hängen von der Ausführung ab und beeinflussen sich gegenseitig. Wir legen den Sensor gemeinsam mit Ihnen aus und nennen die Werte, die für Ihren Kreislauf belastbar sind.

  • Messprinzip: Ultraschall‑Laufzeitmessung, temperaturkompensiert, inline
  • Messgrößen: TEG‑Konzentration, Prozesstemperatur, Störgrößenerkennung (z. B. Gasblasen)
  • Messstellen: Lean TEG nach Regeneration und Kühlung, optional Rich TEG
  • Schnittstellen: Analog‑ und Digitalausgänge, Modbus, Profibus, Profinet, Ethernet/IP
  • Wartung: wartungsfrei, einmalige Werkskalibrierung

Praxisbeispiele und Anwendungsfälle

Gas Processing Plants

Zentrale Aufbereitung mit mehreren Contactor‑Strängen. Die Lean‑TEG‑Messung verbindet Regenerationsbetrieb und Taupunktvorgabe des Verkaufsgases.

Gathering und Treatment

Feldanlagen mit schwankender Gasfeuchte und wenig Personal vor Ort. Der Messwert liegt im Leitsystem, ohne dass jemand Proben zieht.

Offshore‑Plattformen

Enger Platz, Ex‑Umgebung, begrenzte Laborkapazität. Inline‑Messung ersetzt einen Teil der Probenlogistik an Bord.

Speicher und Package‑Bau

Gasspeicher mit wechselnden Ein‑ und Ausspeisephasen sowie Hersteller von Dehydration Units, die die Messung mitliefern.

35 Jahre Erfahrung in der Inline‑Konzentrationsmessung

LiquiSonic® Systeme arbeiten weltweit in Absorptions‑ und Regenerationskreisläufen, von der Aminwäsche über Gaswäscher bis zur Glykoltrocknung. Die Messaufgabe ist dabei immer dieselbe: wissen, wie rein die regenerierte Waschflüssigkeit den Prozess wieder erreicht.

35+

Jahre Erfahrung

50+

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Häufig gestellte Fragen

Woran merke ich, dass die TEG‑Regeneration nachlässt, bevor es das Gas zeigt?

Meist gar nicht rechtzeitig. Der Taupunktanalysator im Verkaufsgas reagiert erst, wenn das Wasser den Contactor schon passiert hat, und die nächste Laborprobe liegt womöglich Tage entfernt. Wird der TEG‑Gehalt im Lean‑Strom laufend gemessen, sieht man ein Absinken um wenige Zehntel Prozent, während die Anlage noch in Spezifikation läuft.

Wir kontrollieren per Probenahme und Titration. Was ändert sich?

Die Laboranalyse bleibt der Referenzwert, sie beschreibt aber immer nur den Moment der Probenahme. Dazu kommt ein praktisches Problem: Glykol zieht Feuchte aus der Umgebungsluft, und die Probe kommt heiß aus der Leitung. Beides verschiebt das Ergebnis in Richtung feuchter. Die Inline‑Messung liefert dagegen einen fortlaufenden Verlauf; das Labor kann sich auf Stichproben zur Bestätigung beschränken.

Wo sollte der Sensor sitzen?

In der Lean‑TEG‑Leitung nach der Regeneration, möglichst nach Lean/Rich‑Wärmetauscher und Kühler und vor dem Eintritt in den Absorber. Dort ist die Strömung ruhig, die Temperatur moderat, und der Wert beschreibt genau das Glykol, das als Nächstes Wasser aufnehmen soll. Eine zweite Messstelle im Rich‑Strom ist für die Diagnose sinnvoll, aber nicht Voraussetzung.

Ist das eine Dichtemessung, ein Refraktometer oder etwas anderes?

Keines von beidem. Gemessen wird die Schallgeschwindigkeit im Glykol, aus der zusammen mit der Temperatur die Konzentration folgt. Refraktometer bewerten den Brechungsindex und sind auf ein sauberes optisches Fenster angewiesen; Dichtemessungen sind empfindlich gegen Gasanteile und Einbaubedingungen; Leitfähigkeit beschreibt die Salzfracht, nicht den Wassergehalt. Das akustische Verfahren kommt ohne Fenster, ohne bewegliche Teile und ohne Probenschleife aus.

Bei uns ist Gas im Glykolstrom. Geht das trotzdem?

In der Regel ja. Flash Gas, gelöste Kohlenwasserstoffe oder mitgerissenes Stripping Gas beeinträchtigen die Ultraschallmessung erheblich weniger als viele andere Verfahren. Eine Grenze gibt es dennoch: bei sehr hohem Gasanteil im Messvolumen wird die Messung unsicher. Größere Gaseinträge verändern das Empfangssignal charakteristisch und können als Störgröße ausgegeben werden, sodass Sie einen Hinweis auf die Betriebssituation bekommen. Bei der Wahl der Einbaustelle achten wir mit darauf, Gassammelpunkte zu vermeiden.

Unser Glykol ist nicht sauber?

Das ist der Normalfall in gebrauchten Kreisläufen. Solange die Begleitkomponenten bekannt sind und in engen Grenzen schwanken, bleibt der TEG‑Wert belastbar; ihr Einfluss wird bei der Auslegung berücksichtigt. Verändert sich eine weitere Komponente stark, kann die Messaufgabe um zusätzliche Größen erweitert werden, um zwei Anteile getrennt auszuwerten. Für die Beurteilung reicht uns in der Regel eine typische Analyse Ihres Kreislaufglykols.

Gibt es Ausführungen für explosionsgefährdete Bereiche?

Ja. Ex‑Ausführungen von Sensor und Controller gehören zum Standardprogramm, und die in der Gasaufbereitung üblichen Anforderungen können wir typischerweise bedienen. Welche Variante zu Ihrer Zoneneinteilung und Ihrem Zulassungsrahmen passt, klären wir im Projekt.

Funktioniert das auch mit MEG oder DEG?

Ja. Monoethylenglykol in der Hydratinhibierung und Diethylenglykol in älteren Trocknungsanlagen folgen demselben physikalischen Zusammenhang, nur mit anderem Kennlinienverlauf. Nennen Sie uns das eingesetzte Glykol und den Arbeitsbereich, dann ordnen wir das passende Datenset zu.

Wie kommen die Werte in unsere Leittechnik?

Über Analogausgänge oder direkt per Feldbus: Modbus, Profibus, Profinet und Ethernet/IP sind verfügbar. Grenzwerte für die TEG‑Konzentration lassen sich zusätzlich auf digitale Ausgänge legen, etwa als Voralarm für den Reboiler‑Betrieb. Bis zu vier Sensoren arbeiten an einem Controller, was bei Lean‑ und Rich‑Messung im selben Kreis praktisch ist.

Welcher Wartungsaufwand entsteht im Dauerbetrieb?

Praktisch keiner. Der Sensor hat keine bewegten Teile, keine Membran und kein optisches Fenster, das verschmutzen könnte. Eine regelmäßige Nachkalibrierung ist nicht vorgesehen; die Werkskalibrierung liegt im Sensor und bleibt auch bei einem Gerätetausch erhalten.

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