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In der chemischen Produktion entstehen oft Nebenprodukte, die für das eigentliche Endprodukt nicht benötigt werden. So auch bei dem Chemieunternehmen Oxea GmbH. Anstatt diese jedoch als Abfall zu entsorgen, werden die nicht benötigten flüssigen und gasförmigen Nebenprodukte schon seit Jahren zur Energieerzeugung genutzt. Wie die Firma die Energieeffizienz noch um 15 % steigern konnte, zeigt das Gute-Praxis-Beispiel des Monats.
Wie werden Dampf und Strom an dem Standort erzeugt?
An dem Standort in Oberhausen-Holten stellt die Oxea GmbH Oxo-Intermediate und -Derivate, wie z. B. Alkohole, Carbonsäuren, Spezialester und Amine her. Diese Stoffe sind unter anderem in kosmetischen Produkten, wie Sonnencremes, oder in Waschmitteln, Druckfarben, Lacken und Kunststoffen enthalten. Auf dem 1,2 km2 großen Verbundstandort sind außerdem sechs weitere Chemieunternehmen angesiedelt. Bei deren Produktion entstehen ebenfalls eine Reihe flüssiger und gasförmiger Nebenprodukte sowie Abgase, die nicht benötigt werden und stattdessen als Brennstoff dienen. Mit dem Brennstoffgemisch, das sich zu ca. 67 % aus Abgasen und 33 % aus flüssigen Nebenprodukten zusammensetzt, werden in dem firmeneigenen Energiebetrieb zwei Hochdruckkessel und zwei Abluftverbrennungskessel befeuert. Nur ein sehr geringer Anteil stammt aus zugekauftem Erdgas. Der daraus entstehende Dampf treibt zwei Industriedampfturbinen an, die jährlich 130 GWh Strom produzieren. Dies entspricht in etwa dem Eigenbedarf von Oxea. Der gesamte Chemiepark verbraucht circa 730 GWh elektrische Energie pro Jahr.
Welche Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz ergriff das Unternehmen?
Im Rahmen einer Modernisierung wurde Ende letztes Jahres die Gegendruckturbine, die seit 1954 in Betrieb war und die wohl letzte Siemens-Radialturbine in Deutschland ist, samt Generator ausgetauscht. In Zusammenarbeit mit Siemens wurde die Auslastung der bisherigen Turbine analysiert und eine neue effizientere Turbinenanlage ausgewählt.
Welche Vorteile bietet die neue Turbine?
Die Analyse ergab, dass die neue Turbine bei 70%iger Auslastung den höchsten Wirkungsgrad erreicht und eine Steigerung der Energieeffizienz um 15 % möglich ist. Im Gegensatz zur vorherigen Turbine arbeitet die neue statt mit 15,2 MW lediglich mit 12 MW Leistung und ist wesentlich kleiner. Außerdem verbraucht sie nur 114 t Frischdampf, d. h. 60 t weniger Frischdampf als bislang. Die Leckagemengen konnten von 1 t auf 100 kg Leckagedampf reduziert werden. Auch die anderen Anforderungen erfüllt die neue Turbine: Bei schnellen Lastwechseln passt sie sich rasch an und sorgt mithilfe der eingebauten Leittechnik für eine gleichmäßige Auslastung. Dank moderner Technik integriert sie sich in das digitale Steuersystem des Chemieparks. Der neue Generator arbeitet ebenfalls effizienter.
Welche Alternativen gab es?
Zur Diskussion stand alternativ, die Wicklungen des Generators auszutauschen, da diese einige Verschleißerscheinungen aufwiesen und dadurch das Ausfallrisiko stieg. Der Austausch wäre jedoch mit langen Stillstandzeiten der Anlage verbunden gewesen. Die andere Alternative war, den überholten Generator gegen einen neuen zu ersetzen und die bisherige Turbine weiter zu betreiben.
Fazit
Das gesamte System auszutauschen, d. h. die Turbine, den Generator und die Hilfssysteme, wie beispielsweise die Schmierölanlege, war die wirtschaftlichste Lösung verbunden mit der höchsten Effizienzsteigerung. Weiterhin kann die Wartung nun wesentlich einfacher und genauer durchgeführt werden, da die Turbinenlager durch die vorhandene Schwingungsmessungseinrichtung auf ein zehntel Millimeter genau gemessen werden können.
Weitere Technologien und Prozesse, die sich bereits in der Praxis als ressourceneffizient bewährt haben, finden Sie in der Datenbank Gute-Praxis-Beispiele.
