Polymeranlagen ertüchtigen Polymeranlagen ertüchtigen – wann rechnet sich der Aufwand?

Unternehmen, die in einer Altanlage Polyolefine, PE, PVC und PET produzieren, stehen unter Druck, weil Produktionskosten ausufern und Umwelt- oder Sicherheitsauflagen Nachrüstungen verlangen. ThyssenKrupp Uhde bietet Lösungen.

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Das Bessere ist der Feind des Guten – das bekannte Zitat lässt sich auch auf die Polymeranlagen anwenden, die während des Kunststoffbooms in den 1960er bis 1980er gebaut wurden. Nach dem zweiten Weltkrieg traten Polyolefine, PVC und Polyester ihren Siegeszug in der Industrie an und während der Boomjahre bis 1980 avancierte beispielsweise die Bundesrepublik Deutschland mit 4,5 Millionen Tonnen Jahresvolumen nach den USA und Japan zum drittgrößten Kunststoffproduzenten weltweit. Entsprechend groß war die Zahl der weltweit errichteten Fabriken, die den Bedarf befriedigen sollten.

Die vor 30 bis 40 Jahren nach dem Stand der Technik errichteten Anlagen, sind also inzwischen in die Jahre gekommen und für die Betreiber ist es ein Rechenexempel, ob sich eine Umrüstung lohnt oder eine Stilllegung der bessere Weg ist. Dr. Rolf Guth, Head of Technology Service Polymers bei ThyssenKrupp Uhde kennt das Spannungsfeld in dem sich Betreiber bewegen aus Erfahrung, schließlich hat das Dortmunder Engineeringunternehmen eine lange Tradition bei Planung und Bau von Produktionsanlagen für Polyethylen aller Dichten (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC) Polyester (PET) und Polyamid (PA).

Wann lohnt sich eine Umrüstung?

Zum einen machen die gestiegenen Umwelt- und Sicherheitsauflagen den Betreibern zu schaffen. Vor allem aber trifft oft das Produktspektrum der Altanlagen nicht mehr die Marktbedürfnisse. Außerdem haben die alteingesessenen Kunststoffgiganten Wettbewerb bekommen, denn inzwischen entstehen in den rohstoffreichen arabischen Ländern gigantische Chemiekomplexe mit World-Scale-Anlagen, die die Preise für Massenkunststoffe drücken. Die Marktforscher von Ceresana Research erwarten bis zum Jahr 2014, dass Saudi-Arabien, Katar und der Iran ihre Low-Density-Polyethylen (LDPE)-Kapazitäten um 3,5 Millionen Tonnen aufstocken.

Deshalb sind die spezifischen Produktionskosten meist der Hauptgrund für Umrüstungen. „Ältere LDPE-Anlagen nutzen für Massenkunststoffe beispielsweise oft noch das Autoklav-Verfahren und sind so nicht mehr kostendeckend zu betreiben“, erklärt Guth.

Für Dow Chemical war das beispielsweise 2009 der Grund eine 1959 in Betrieb genommene LDPE-Anlage zu schließen, weil die Erneuerung der veralteten Technik zu hohe Kosten verursacht hätte. Die Argumente, die Pieter Platteeuw, Global Business Director für LDPE damals anführte, seien typisch, meint Guth, denn wenn sich für den Betreiber eine Umrüstung nicht rechne, bliebe eben nur die Stilllegung.

Heute setzen LDPE-Neuanlagen mehrheitlich Rohrreaktoren ein, die Produktionskapazitäten bis zu 400 000 t/a ermöglichen, während Altanlagen maximal die Hälfte meist aber nur 100 000 t/a produzieren. Geändert hat sich durch die Rohrreaktoren auch das Produktspektrum, da zunehmend Copolymere wie Ethylenvinylacetat (EVA) in Anteilen bis 30 % entstehen. Copolymere mit noch höheren EVA-Anteilen können in mittlerweile volumetrisch deutlich größeren Autoklaven herstellt werden.

Wann sich beispielsweise bei einer LDPE-Anlage mit einer Kapazität von 200 000 t/a eine Umrüstung überhaupt lohnt, zeigt eine Studie, welche vier Szenarien durchspielt:

• Reines Debottlenecking,

• Modifizierungen in Reaktion & Produktreinigung,

• Veränderungen in Reaktion kombiniert mit Debottlenecking,

• Modifikation in Reaktion, Produktreinigung plus Debottlenecking.

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