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Verfahrenstechnik 6/2017

Verfahrenstechnik 6/2017

Effizienter im Verbund

Effizienter im Verbund Nutzung von Energie und Rohstoffen Anlässlich des Jubiläums „125 Jahre Werk am Rhein“ im Dezember 2016 blickte der Anlagenverbund Chempark auf seine Erfolgsgeschichte zurück. Heute produzieren nach diesem Konzept rund 920 Firmen in 50 deutschen Chemieparks Produkte im Wert von rund 100 Milliarden Euro. Betriebe, die miteinander verbunden sind, können relativ einfach und kostengünstig Energie, Rohstoffe und Zwischenprodukte untereinander austauschen. Die dafür notwendige Infrastruktur unterstützt die Produktion von der Herstellung bis zur Entsorgung. Autor: Dr. Ulrich Bornewasser, Kundenkommunikation/Fachpresse, Currenta GmbH & Co. OHG, Leverkusen Rohstoffe via Pipeline Zu diesem Optimum gehört auch eine produktionsnahe Kreislaufwirtschaft, die in Produktionsanlagen „auf der grünen Wiese“ in diesem Umfang nicht möglich ist. So zeigt die Herstellung von bis zu 300 000 t Toluylendiisocyanat (TDI) in einer Großanlage im Chempark Dormagen beispielhaft, wie Stoffe und Energien zwischen den Betrieben verschiedener Chempark-Partner fließen. TDI ist die Grundlage zahlreicher Schaum- und Kunststoffe. Das komplexe Molekül wird am Standort Dormagen in mehreren Schritten von unterschiedlichen Chempark-Partnern synthetisiert. Die Grundlagen der Synthese bilden letztendlich Erdgas, Erdöl bzw. Naphta sowie Luft, Salz und Strom. Aus denen erzeugen die Partner in mehreren Schritten Toluylendiamin (TDA) und Phosgen, die beide in der Gasphase miteinander zu TDI und Salzsäure reagieren. Dabei wird immer nur so viel Phosgen erzeugt, wie für die Reaktion benötigt wird. Große Lagertanks sind für diesen Stoff, dank des Anlagenverbundes, nicht nötig, was die Produktion noch sicherer macht. Die Worldscale-Anlage passt von ihren Anforderungen an die Ver- und Entsorgung mit Chemikalien und Energien genau in den existierenden Anlagenverbund. Allein die Größe der Anlage machte Erweiterungen der vorhandenen Produktionskapazität erforderlich. Air Liquide baute einen Steam-Reformer, der aus Erdgas jährlich bis zu 120 000 t Kohlenmonoxid und rund 22 000 t Wasserstoff erzeugt. Beides Rohstoffe zur Synthese von Phosgen und zur Hydrierung von Dinitrotoluol. Überschüssige Mengen der beiden Gase werden in das Pipeline-Netz eingespeist, das zwischen den Standorten Dormagen und Leverkusen Der Transport von Flüssigkeiten und Gasen durch Pipelines ist nicht nur die ökonomischste, sondern auch die sicherste Transportlösung. Daher erstreckt sich von dem Seehafen Rotterdam bis nach Bayern ein verzweigtes Pipeline-Netz, das die Chemieparks in Deutschland mit den wichtigen Rohstoffen Erdgas und Erdöl/Naphta versorgt. Zusätzliche Leitungen für weitere Gase zwischen einzelnen Chemieparks erlauben den flexiblen Austausch größerer Mengen an Rohstoffen. Im Jahr 2016 trieb Currenta vom Chempark Leverkusen einen neuen, 470 m langen, begehbaren Versorgungstunnel unter den Rhein bis nach Köln-Merkenich, der einen 40 Jahre alten Düker ersetzt und die Rohstoffversorgung der Standorte via Pipeline langfristig sichert. 12 VERFAHRENSTECHNIK 6/2017

VERFAHREN UND ANLAGEN verläuft. Auch hier wird Sicherheit groß geschrieben. Die Leitungen werden nach festgelegten Intervallen untersucht. Die in großen Mengen als Nebenprodukt der TDI-Produktion anfallende Salzsäure wird in Tanks zwischengelagert. Einen Teil dieser Menge nutzt der finnische Chemiekonzern Kemira in einer neu errichteten Anlage zur Herstellung von Polyaluminium- Chlorid, einem Flockungsmittel, das in Kläranlagen eingesetzt wird. So wird das Nebenprodukt der TDI-Anlage zum Rohstoff eines benachbarten Chempark-Partners. Energie der Abfälle nutzen Ebenso wichtig, wie die Versorgung der Produktionsbetriebe, ist auch die Entsorgung der bei der Produktion entstehenden Abfälle, Abwässer und Ablüfte. Im Chempark Dormagen betreibt der Chemparkmanager und -betreiber Currenta eine zentrale thermische Abluftverbrennungsanlage (TVA), die sowohl bis zu 5000 m³ Abluft aus dem TDI-Betrieb, als auch die Abluftströme von 25 weiteren Produktionsbetrieben entsorgt. Bei der gasgestützten Behandlung wird die Schematischer Ablauf der TDI-Produktion Verbrennungsenergie genutzt. Ein Dampfkessel fungiert als Wärmetauscher und erzeugt heißen Prozessdampf, der in das Dampfnetz des Chempark eingespeist und von den Produktionsbetrieben vollständig verbraucht wird. Ähnlich funktioniert die Verwertung der freigesetzten Wärme in den Sonderabfall- Currenta, Manager und Betreiber des Chempark, fördert den Verbund von Produktionsanlagen durch eine optimal ausgerichtete Infrastruktur. Diese ermöglicht auch eine produktionsnahe Kreislaufwirtschaft. Verbrennungsanlagen. Bis zu einer Million Tonnen Dampf erzeugen sie durch die thermische Behandlung von festen und flüssigen Sonderabfällen. Die Rückführung der Energie der Abfälle in die Produktion spart Dr. Ulrich Bornewasser, Currenta rund 200 000 t CO 2 -Emissionen, die ansonsten durch die Verbrennung von Kohle oder Gas im Kraftwerk freigesetzt würden. Eingesetzte Lösemittel werden, sobald es wirtschaftlich vertretbar ist, betriebsintern durch Destillation aufbereitet. Für die Betriebe, die Lösemittel in kleineren Mengen einsetzen, bietet der Betreiber eine externe Lohndestillation an. Auf Kundenwunsch übernimmt er alle damit verbundenen Aufgaben, von den behördlichen Freigabeprozedere, über Logistik bis zur kaufmännischen Abwicklung. Gleiches gilt für die Aufbereitung gebrauchter Katalysatoren, die wertvolle Edel- oder Seltene-Erden-Metalle enthalten. Größerer Altmetallmengen werden zentral gesammelt, sortiert und auf dem Metallmarkt angeboten. Dazu zählen auch Kabel, die nach Aufbereitung als Kupfer und Kunststofffraktion abgegeben werden. Im Jahre 2015 hat der Betreiber rund 40 000 t an Chemikalien und Metallen einem Recycling zugeführt. Eine Spezialität ist die thermische Behandlung von Verbundwerkstoffen im Drehrohrofen. In Kooperation mit der Firma Accurec werden rund 1500 t Lithiumionen-Batterien jährlich unter definierten Verbrennungsbedingen behandlet. Die organischen Anteile verbrennen nahezu vollständig, die freiwerdende Wärme wird zur Dampferzeugung genutzt und die zurück bleibenden Metalle aufbereitet. So können die klassischen Verbrennungsanlagen durch den Einsatz moderner Mess- und Steuerungssysteme auch für eine moderne Kreislaufwirtschaft eingesetzt werden. www.currenta.de MAGNETVENTILE & DRUCKGESTEUERTE VENTILE – MADE IN GERMANY Vielzahl von Flanschventilen ab Lager Hochtemperatur-Ausführungen bis +450 °C Tiefkalt-Ausführungen bis -196 °C Hochdruck-Ausführungen bis 1.200 bar Kundenspezifische Lösungen GSR Ventiltechnik GmbH & Co. KG Im Meisenfeld 1 D-32602 Vlotho Tel.: +49 5228 779-0 info@ventiltechnik.de www.ventiltechnik.de Innovative Ventiltechnik GSR.indd 1 11.05.2017 15:18:33 VERFAHRENSTECHNIK 6/2017 13

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