Gasproduzent profitiert von Modernisierung seiner Aufbereitungsanlage

Engineering ist angewandter Erfindergeist. Dabei nehmen sich Fachkräfte großen Probleme an und lösen diese kreativ. Einige der größten Ingenieurskunststücke der Geschichte begannen als scheinbar unlösbare Herausforderungen, die, einmal überwunden, einen enormen, nachhaltigen Wert hatten.

In der Öl- und Gasindustrie werden die großen Probleme dort angegangen, wo Marktanteile gewonnen werden können. Unternehmen, die sich der Herausforderung bewusst sind und es wagen, sich dieser zu stellen, werden mit einem dauerhaften Wettbewerbsvorteil belohnt. Probleme zu lösen ist ein wesentlicher Bestandteil der Philosophie des anglo-französischen Rohstoffunternehmens Perenco. Die Firma arbeitet an Öl- und Gasprojekten in Afrika, Asien und Amerika und bringt mit großem Erfolg lukrative neue Geschäftsmodelle auf den Markt.

Ein Beispiel für das ehrgeizige Schaffen des Unternehmens ist die Gaserzeugungsanlage von Sanaga, die das Kraftwerk Kribi im Südwesten Kameruns versorgt. Anstatt eine feste Gasförderquelle von Grund auf neu zu errichten – ein Prozess, der viele Jahre dauern kann – beschloss Perenco im Jahr 2015, einen LNG-Tanker zur weltweit ersten schwimmenden Flüssigerdgasanlage umzubauen. Das Schiff mit dem Namen Hilli Episeyo hat nicht nur die Inbetriebnahme um Jahre verkürzt, sondern bietet auch eine anpassungsfähigere Möglichkeit, Gas aus übrig gebliebenen Gasreserven im Einklang mit der nationalen Gesetzgebung zu erschließen.

Der Offshore-Betrieb von Sanaga wird von der ebenfalls von Perenco betriebenen zentralen Onshore-Gasaufbereitungsanlage von Bipaga gesteuert. Die Bipaga-Anlage wird mit Erdgas aus Sanaga versorgt und stellt nach der Aufbereitung mittels Niedertemperaturbehandlung Flüssigerdgaskondensat (LNG) und Flüssiggas (LPG) als Nebenprodukt bereit. Diese Anlagen ermöglichen es Perenco, 1.200.000 Tonnen Flüssigerdgas für den Export und 26.000 Tonnen Gas für die Versorgung der kamerunischen Haushalte zu produzieren.

Aufrüsten oder ersetzen?

Der Betrieb des FLNG-Pionierschiffs erfordert, dass industrielle Prozesse und Sicherheitsprotokolle von verschiedenen verteilten Kommandozentren aus gesteuert werden. Die zentrale Aufbereitungsanlage ist eine wesentliche Komponente bei der Koordinierung der Erdgasversorgungskette.

Das bisherige Prozessleitsystem hatte mit einer Reihe von Herausforderungen zu kämpfen. Erstens waren die Prozess- und Sicherheitselemente schlecht abgestimmt, was betriebliche Ineffizienzen verursachte. Zweitens führte der Mangel an Diagnoseinformationen dazu, dass geschultes Personal vor Ort benötigt wurde, um Probleme zu erkennen und zu beseitigen. Drittens fehlte es der Plattform an Skalierbarkeit, um die Kapazitäten an die Ausweitung des Gasfeldbetriebs von Sanaga anzupassen.

Bei einem unerwarteten Vorfall traten die bestehenden Herausforderungen offen zutage. In einem späten Prozessstadium wurde ein Netzwerkproblem festgestellt, das den Einsatz von Fachingenieuren vor Ort notwendig machte. Die Lösung des Problems war mit einer Woche Ausfallzeit und beträchtlichen Kosten verbunden, was deutlich machte, dass ein höheres Maß an Systemautonomie sowie kürzere Problemlösungszeiten dringend erforderlich waren.

Damit stand Perenco vor der Wahl: entweder das bestehende System aktualisieren oder es vollständig ersetzen. Nach eingehender Analyse entschied sich das Unternehmen für die Umstellung des Prozessleitsystems auf ein integriertes Steuerungs- und Sicherheitssystem (ICSS) mit Verbindungen zu den zentralisierten Datenoperationen von Perenco sowie Fernzugriffspunkten in Douala und Paris, dem lokalen bzw. zentralen Hauptquartier von Perenco.

Diese neuen Anforderungen führten dazu, dass Perenco den Auftrag an ITEC Engineering, Recognised System Integrator, vergab, wo man Rockwell Automation hinzuzog, um den gesamten Umfang des Projekts abdecken zu können – von der Elektrik und Instrumentierung bis hin zur Integration des Anlagen-ICSS.

Über Jahrzehnte aufgebautes Vertrauen

Die Beziehung zwischen Perenco, ITEC Engineering und Rockwell Automation ist gut etabliert. Rockwell Automation erarbeitet mit Perenco seit Jahrzehnten Lösungen für Anlagen an verschiedenen Standorten und auf verschiedenen Kontinenten. Da die Sicherheitstechnik von Rockwell Automation bereits in Bipaga eingesetzt wurde, sah man die Möglichkeit, eine an die Bedürfnisse von Perenco abgestimmte, integrierte Lösung anzubieten.

Die Gespräche über das Bipaga-Projekt begannen im Jahr 2017 mit einer Kostenuntersuchung. Der Austausch des bestehenden Systems würde mit nicht unerheblichen Kosten verbunden sein. ITEC Engineering lieferte Perenco mit einer detaillierten Aufstellung der Kostenvorteile den Nachweis, dass ein ICSS zwar eine Vorabinvestition erforderlich machen würde, die laufenden Kosten jedoch weitaus geringer als bei der bestehenden Plattform wären. Das Argument der verringerten Gesamtbetriebskosten überzeugte.

Die Kostendiskussion hatte noch eine andere Dimension. Die Umstellung von der bisherigen Bipaga-Plattform auf ein völlig neues System würde innerhalb eines eng gesteckten Zeitrahmens erfolgen müssen. Die neue Plattform sollte innerhalb eines Jahres in Betrieb genommen werden, sonst würden Perenco für jeden Tag, den die Aufnahme des Systembetriebs auf sich warten ließ, erhebliche Kosten in Höhe von Hunderttausenden von Dollar entstehen.

Hier gab die langjährige Zusammenarbeit der Unternehmen den Ausschlag. Es stand so viel auf dem Spiel, dass Perenco das Projekt nicht irgendeinem Unternehmen anvertraut hätte. Bei ITEC Engineering war sich Perenco sicher, dass man die Anforderungen verstand und der Einhaltung der Fristen oberste Priorität einräumen würde. In Rockwell Automation sah Perenco aufgrund seiner umfangreichen Erfahrungen in der Öl- und Gasindustrie und der engen Kooperation zwischen Rockwell Automation und den eigenen Betriebs- und Sicherheitsteams einen starken Partner.

In enger Zusammenarbeit mit ITEC Engineering stellte Rockwell Automation einen ehrgeizigen, aber innerhalb des Zeitplans realisierbaren Fahrplan auf. ITEC Engineering war für die Spezifikationen, die technische Konstruktion und die Automatisierungsprozesse verantwortlich, während Rockwell Automation das Prozessleitsystem PlantPAx (mit SIS, PCS und HIPPS) sowie die Konnektivität über EthernetIP lieferte, um den dezentralen Zugriff auf die schwimmende Flüssigerdgasanlage von den Perenco-Steuerzentralen in Douala und Paris aus zu ermöglichen. Gemeinsam konnte man Effizienzgewinne und potenzielle Probleme identifizieren.

ITEC Engineering entwickelte darüber hinaus eine mobile Anwendung für Perenco, mit der das Führungspersonal die Diagnosetätigkeit per Tablet verfolgen kann, was eine notwendige Anwesenheit der Betriebsleitung vor Ort weiter reduziert.

Da die PlantPAx-Komponenten vorkonfektioniert waren, konnte die gesamte Infrastruktur in eine globale Anwendung integriert werden, was in erheblichem Maße Zeit und Kosten sparte. Zum „Go-Live“-Termin, ein Jahr nach Projektbeginn, war alles bereit und Perenco konnte alle Komponenten nacheinander aktivieren.

Der enge Liefertermin für die Tests und die Implementierung wurde nicht nur eingehalten, sondern im Hinblick auf Zeit und Kosten sogar unterschritten.

Alles im Fluss

Ein Jahr nach der Implementierung profitiert Perenco bereits von entscheidenden Vorteilen, welche die Umstellung vom ursprünglichen Prozessleitsystem rechtfertigen. Hierzu gehören:

• Erhöhte Skalierbarkeit. Das PlantPAx-System von Rockwell Automation baut auf einer Multi-Server-Architektur auf, die es Perenco ermöglicht, den Betrieb durch Hinzufügen neuer Prozesse komplikationslos zu erweitern. So geschehen im Oktober 2019, als das Unternehmen weitere Systeme ohne Beeinträchtigung der Abläufe auf dem FLNG-Schiff oder in der zentralen Gasaufbereitungsanlage in Betrieb nahm.

• Verbesserte Integrationsfähigkeiten. Perenco arbeitet nun mit einem effizienten integrierten Steuerungs- und Sicherheitssystem, das alle Prozess- und Sicherheitssysteme in einer einzigen Architektur zusammenfasst. Das ist von großem Vorteil für die Mitarbeiter, die vor Ort in der Bipaga-Anlage oder auch an dezentralen Standorten tätig sind, da so eine nahtlose Benutzererfahrung gewährleistet ist. Aber auch das Unternehmen an sich profitiert, denn durch den Einsatz der Technologie von Rockwell Automation in mehreren Werken kann Perenco seinen Zulieferern den Standard von Rockwell Automation vorgeben.

• Bessere Diagnose. Durch die offene Technologie von Rockwell Automation können die IT-Mitarbeiter von Perenco die Leistung der Prozess- und Sicherheitssysteme in der zentralen Gasaufbereitungsanlage ohne Einsatz von Ingenieuren vor Ort deutlich besser überwachen und flexibler auf Probleme reagieren. Rockwell Automation und ITEC Engineering haben das IT-Team von Perenco bewusst an der Festlegung der Systemparameter beteiligt, um vom Standpunkt der IT-Sicherheit ein Höchstmaß an Konformität sicherzustellen.

• Einfachere Wartung und Aktualisierung. Das integrierte Steuerungs- und Sicherheitssystem (ICSS) von Rockwell Automation ist für Perenco deutlich einfacher zu warten und zu aktualisieren. Perenco kann sein Personal im Umgang mit den Systemen leichter schulen und Prozesse anpassen, ohne neue Komplikationen zu verursachen.

Die Erfahrungen von Perenco waren so positiv, dass das Unternehmen ein Jahr nach der Implementierung von PlantPAx beschloss, sein Prozessleitsystem komplett zu ersetzen und ein vollständig integriertes System für alle Abläufe einzusetzen. Schlüsselfaktor bei dieser Entscheidung war die enge Beziehung zu ITEC Engineering und den Ingenieuren von Rockwell Automation. Mit dem zusammengetragenen Branchenwissen konnte eine erstklassige Lösung erarbeitet werden, mit der Perenco schneller auf neue Anforderungen reagieren, die großen Probleme angehen und sich einen Vorsprung sichern kann, von dem der Betrieb von Sanaga auch noch weit in der Zukunft profitieren wird.