De nieuwste LPG-analyzer voor de meting van het 99%-zuivere propaan is in het applicatielab van Da Vinci in Rotterdam vooraf ingeregeld en gekalibreerd.

Benegas in Putten produceert jaarlijks zo’n 40.000 ton drijfgassen op basis van een mengsel van propaan en butaan. Om de gewenste zuiverheid aan te tonen en te laten zien dat de klantspecifieke mengverhouding on-spec is, worden op een GC de drijfgassen geanalyseerd van iedere uitgaande tankwagen of ISO container. Vanwege een nieuwe divisie koudegassen heeft Benegas besloten een tweede GC aan te schaffen om ook deze producten te analyseren. Deze tweede GC kan tevens fungeren als back-up voor de eerste GC.

Operators bij Benegas voeren zelf GC-analyses uit op klantspecifieke drijfgassen

Operators Johan Brouwer en Bert Krol vervoeren de monsters, die op het uitgestrekte terrein van Benegas uit de verschillende tanks worden genomen, met de fiets.

Met de GC-analyse, hier uitgevoerd door Johan Brouwer, is niet meer dan tien minuten gemoeid. Je klikt de monsterhouder (het bommetje) in het drukstation, dan druk je op start en vindt de GC-run in circa drie minuten plaats.

Ofschoon je op
basis van de massaflowmeters in de productie al nauwkeurig tot de gewenste druk komt, kan je niet buiten een QC-analyse om dat analytisch te bevestigen.

Josée Wullings, senior accountmanager ‘propellants’ bij Benegas is ook bestuurslid van de Nederlandse Aerosol Vereniging.

De operators hebben inmiddels het vertrouwen dat ze door het stipt volgen van de heldere, eenduidige procedure altijd tot een betrouwbaar resultaat komen. Mocht er zich een storing voordoen, dan kunnen de service engineers van Da Vinci online meekijken en op afstand aan trouble shooting doen. Vaak kunnen de operators dan zelf aan de hand van hun aanwijzingen het probleem verhelpen. Fysiek bezoek is er in principe alleen voor de jaarlijkse onderhoudsbeurt waarbij kritische onderdelen worden vervangen en de GC opnieuw wordt gekalibreerd.

Ontzorgen

Sinds enige tijd heeft Benegas het assortiment uitgebreid met zogenaamde koude gassen, die kunnen worden gebruikt in gesloten systemen voor de koeling in bijvoorbeeld airco’s of versvakken in supermarkten. Ook hiervoor wordt propaan gebruikt, maar dan wel met 99% een stuk zuiverder dan het doorgaans 95% zuivere propaan in de drijfgassen. Deze koudemiddelen worden niet in tanks uitgeleverd, maar in gasflessen of -cilinders.

Ook hier is een GC-analyse noodzakelijk voor de precieze bepaling van de zuiverheid. “We hebben hiervoor in een tweede LPG-analyzer geïnvesteerd, die een exacte kopie is van het andere systeem. Dat heeft als voordeel dat je hiermee automatisch een back-up systeem hebt voor je aerosol-analyses. Ook als het ene apparaat in onderhoud is, kan op het andere worden doorgemeten. Hiervoor hebben we nog wel een kleine verbouwing moeten realiseren om het lab wat groter te maken, zodat er een tweede apparaat kan worden geplaatst. Net als bij de eerste GC heeft Da Vinci gezorgd voor de installatie, waarbij ook de leidingen voor onder meer draaggas en afvoer zijn aangelegd en is de nieuwe methode ingeregeld en zijn de nodige kalibraties gedaan”, vertelt Gerwin.

Nog een GC

Naast de GC-analyse is er ook nog een cross-check aan de hand van een handmatige drukmeting. Hiervoor wordt een spuitbusje gevuld met het gefabriceerde mengsel. Dit wordt een kwartier in een waterbad bij 20 °C geplaatst, waarna de druk wordt gemeten met een manometer. Ook deze gemeten druk komt op het analysecertificaat. Indien de waardes van de GC- en de drukmeting niet overeenkomen kan er iets mis zijn met de GC, en moet er bijvoorbeeld een kolom worden vervangen. Dat kunnen de operators zelf.

De busjes fungeren ook nog als referentie. “We bewaren alle busjes minimaal een maand. Mocht er discussie ontstaat over bijvoorbeeld de geur of de druk, dan kunnen we dat altijd nameten in een monster uit de betreffende tanklading”, licht Gerwin toe.

Extra zekerheid

Ofschoon je op basis van de massaflowmeters in de productie al nauwkeurig tot de gewenste druk komt, kan je niet buiten een QC-analyse om dat analytisch te bevestigen. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een door Da Vinci Laboratory Solutions geleverde en voor de toepassing ingeregelde LPG-analyzer, een Agilent GC met FID. De met een voor C1-C5 geoptimaliseerde kolom uitgeruste gaschromatograaf meet met een afwijking van 0,001% de gehaltes van propaan, iso-butaan en n-butaan. “Meer dan 99,9 % van wat we meten is propaan of butaan; er kan nog een heel klein beetje ethaan of pentaan inzitten, maar dat is geen probleem.”

Waar de klanten wel steeds kiener op worden is het gehalte aan 1,3-butadieen, een kankerverwekkende stof, waarvan met name de cosmetica-industrie zwart op wit wil hebben dat het niet in het gasmengsel voor hun spuitbussen zit. Waar in vroegere tijden een ook door de toeleverende raffinaderijen gegarandeerde 100 ppm nog voldeed, ligt die eis inmiddels op 1 ppm. “Daarmee zit je op de detectiegrens van het analytisch systeem. Dat is voor ons extra uitdagend omdat de analyses worden uitgevoerd door onze operators, die niet analytisch geschoold zijn. Het is dus zaak om een robuuste applicatie op te tuigen, waar de operators te allen tijde op kunnen vertrouwen. Daar is Da Vinci goed in geslaagd”, vertelt operations director Gerwin Mulder.

Greep op specificaties

Blijf op de hoogte
Schrijf je in om geen enkele digitale LabVision te missen

Door de verhouding tussen propaan en butaan te variëren kan je drijfgassen maken in een drukbereik van 1,2 tot 7 bar. Butaan heeft bij 20 °C een lagere druk dan propaan, dus hoe meer propaan, des te hoger de druk. Josée Wullings, senior accountmanager propellants bij Benegas legt uit hoe de productie van dergelijke drijfgassen in zijn werk gaat. “Het butaan en het propaan, dat bij ons met tankwagens wordt aangeleverd, zijn nevenproducten van de olieraffinage. We betrekken dit ofwel direct van raffinaderijen of indirect, via haventerminals. De tankwagens met propaan en butaan rijden hier af en aan. Er zijn opslagtanks speciaal voor het basismateriaal met > 95% zuiverheid van propaan en butaan voor de productie van de drijfgassen voor de spuitbusklanten Deze gassen worden ook nog door een toren met moleculaire zeefmaterialen geleid, die allerlei al dan niet geurende verontreinigingen wegvangen. Zodat een reukloos basisproduct overblijft waar dan per klant het juiste mengsel van gemaakt kan worden Vanuit de opslagtanks worden vervolgens op basis van de massaflow de twee gassen gemengd tot het mengsel met de gewenste verhouding tussen propaan en butaan, lees de gewenste druk. Dit heel precies samengestelde mengsel wordt vervolgens in een tankwagen of ISO container gepompt waarin we het naar de klant brengen.”

Druk op maat

Toepassingsspecifiek

Afhankelijk van de toepassing worden er eisen gesteld aan de kracht waarmee de werkstof uit de bus wordt gespoten, de vorm (nevel, schuim of poeder) en de verspreiding. Zo wil je een alcoholzeep niet te hard laten spuiten, maar wel in een brede bundel. Terwijl voor een deo, die op één plek terecht moet komen, juist wat harder spuiten in een smallere bundel gewenst is. Dat wordt deels bepaald door de combinatie van bus, vorm van de spraykop en werkstofeigenschappen als viscositeit. Daar hoort ook een bepaalde werkdruk bij, die weer samenhangt met de toepassing. Zo zijn verf- en technische sprays vaak wat viskeuzer, zodat je een hogere druk nodig hebt om er een mooie spray van te krijgen.

De druk die de klant bestelt wordt gegarandeerd op +/- 0,2 bar. De druk blijft van het begin tot het eind in de bus hetzelfde als je propaan/butaan als drijfgas gebruikt, waardoor je een constante spray houdt en de bus - als deze leeg is - ook helemaal leeg is. Dit in tegenstelling tot een alternatief draaggas in de vorm van samengeperste lucht, feitelijk CO2. Deze niet-brandbare en ook goedkopere oplossing heeft echter een belangrijk nadeel: je hebt nooit vanaf het begin tot het eind dezelfde druk uit de bus. Dat maakt hem vooral geschikt voor minder veeleisende toepassingen, zoals meubelspray: het maakt niet uit of er kleine of grote druppeltjes uitkomen, want je gaat het toch uitsmeren.

Bussen haarlak, deo’s, luchtverfrissers, verfbusjes, technische sprays. Kijk maar eens goed rond in je huis; geheid dat je er één of meer van zult vinden. En anders kom je ze wel buitenshuis tegen, bijvoorbeeld in de vorm van de spuitbussen met alcoholzeep, die de laatste jaren als Corona-beschermende maatregel op veel plekken opdoken. En vergeet ook dat superbelangrijke spuitbusje niet van de voetbalscheidsrechter, die met een aantal welgemikte zeepsoplijnen de positie van bal en muur markeert.

Bij al die toepassingen is het zaak dat de werkstof (of dat nu de hars van een hairspray is of de siliconen uit een technische spray) –al dan niet na schudden van de hermetisch afgesloten bus– na het indrukken van het ventiel er direct en regelmatig uitkomt. Dat kan door er tijdens productie bij het vullen van de bus een drijfgas aan toe te voegen. Die perst dan via de stijgbuis de werkstof naar buiten.

Volledig scherm