Sauerstoff- und Stickstoffproduktion

Linde eröffnet neue Luftzerlegungsanlage in Eisenhüttenstadt

Linde hat eine neue Luftzerlegungsanlage am Standort Eisenhüttenstadt eröffnet. Rund 85 Millionen Euro hat das Unternehmen in das Projekt investiert. Die Anlage, die bereits Anfang 2017 in Betrieb genommen wurde, versorgt das Stahlwerk von Arcelor Mittal langfristig mit Sauerstoff und Stickstoff. Darüber hinaus stellt Linde in der neuen Anlage auch Flüssigprodukte in hoher Qualität für den regionalen Gasemarkt her.

Eisenhüttenstadt – Die von Linde betriebene Luftzerlegungsanlage (LZA) hat eine Nennleistung von rund 30.000 Normkubikmetern gasförmigem Sauerstoff pro Stunde (Nm³/h). Dieser wird von Arcelor Mittal unter anderem bei der Roheisenproduktion zur Anreicherung der Prozessluft im Hochofen benötigt. Darüber hinaus kann die LZA mehr als 500 t der Flüssiggase Sauerstoff, Stickstoff und Argon pro Tag produzieren.

Insbesondere die Energieeffizienz und Flexibilität der Sauerstofferzeugung im Stahlwerk wird durch diese Kombination von Gas- und Flüssiggasproduktion deutlich verbessert. Auch Linde wird die Anlage als große, energetisch günstige Flüssigquelle nutzen. Die Anlage ist darauf ausgelegt, künftig auch medizinische Gase sowie Lebensmittelgase liefern zu können. Im Zuge des Neubaus wurde eine bereits bestehende LZA zugunsten der neuen, ausgesprochen energieeffizient arbeitenden Anlage am Standort stillgelegt.

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„Mit unserer neuen, äußerst leistungsfähigen Luftzerlegungsanlage bieten wir ArcelorMittal eine besonders wirtschaftliche und zuverlässige Vor-Ort-Versorgung mit Luftgasen und verfügen darüber hinaus auch über eine effiziente Produktionseinheit für flüssige Gaseprodukte zur Belieferung weiterer Kunden aus verschiedensten Branchen in dieser Region“, sagte Bernd Eulitz, Mitglied des Vorstands von Linde und verantwortlich für das Gasegeschäft in Europa.

Was passiert in einer Luftzerlegungsanlage?

Mit der Erfindung der Luftverflüssigung im Jahr 1895 legte Dr. Carl von Linde die Basis für die sogenannte rektifikative Luftzerlegung. Auch die neue Luftzerlegungsanlage in Eisenhüttenstadt beruht auf diesem 1902 patentierten Verfahren. Umgebungsluft ist ein Gasgemisch aus Stickstoff (78 %), Sauerstoff (21 %), Argon (0,9 %) und weiteren Edelgasen. Wird Luft verflüssigt, kann sie mittels Rektifikation in ihre Bestandteile zerlegt werden.

Kurz gefasst, laufen dabei folgende Prozessschritte ab: Die Luft wird zunächst verdichtet und dann mit Wasser vorgekühlt in einem Adsorber von Feuchtigkeit und in der Luft enthaltenen Verunreinigungen wie Staub, Kohlendioxid und Kohlenwasserstoffe befreit. Anschließend wird die Luft durch Wärmeaustausch und Expansion so weit abgekühlt, dass sie sich teilweise verflüssigt. Dazu muss ein Temperaturbereich von -191 bis -193 °C erreicht werden. Erst dann kann die Zerlegung der flüssigen Luft erfolgen. Hierfür werden die unterschiedlichen Siedepunkte ihrer Bestandteile genutzt. Da die Siedepunkte verhältnismäßig nah beieinanderliegen (Sauerstoff -183 °C, Stickstoff -196 °C), muss die Destillation in einem mehrstufigen Prozess in einer Rektifikationssäule durchgeführt werden.

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Am kalten Kopf der Rektifikationssäule sammelt sich gasförmiger Stickstoff und am wärmeren Boden flüssiger Sauerstoff. Die Rektifikation muss solange wiederholt werden, bis die gewünschte Reinheit der Gase erreicht wird. Am Ende dieses Prozesses werden die Gase aus der Rektifikationssäule entnommen und zur Weiterverwendung in Flüssigtanks gelagert. Argon und weitere Edelgase werden in separaten Verfahren gewonnen. Ein Teil des gewonnenen Stickstoffs wird im Hinblick auf eine energieeffiziente Produktion zur Kühlung von neu angesaugter Luft eingesetzt.

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