Nachhaltige Industrieanlagen Revamp nach grünen Kriterien

Ein Gastbeitrag von DI Michael Volkmann, Stellvertretender Geschäftsführer der 
Pörner Ingenieurgesellschaft; Dr. Michael Haid, CEO 
EDL Anlagenbau Gesellschaft 5 min Lesedauer

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Aktuelle Klimaschutzrichtlinien, steigende Kosten für Energie und Grundstoffe sowie die Abkehr von fossilen Rohstoffen hin zu regenerativen Energiequellen zwingen die Prozessindustrie zum Handeln. Warum ein Revamp große Chancen bietet, Produkte und Prozesse nachhaltiger zu gestalten und CO2 sowie Rohstoffe einzusparen.

Revamp bei der OMV – Alles nach Plan und mit Präzision: Die neue Coldbox ist für den Hub vorbereitet. (Bild:  Pörner)
Revamp bei der OMV – Alles nach Plan und mit Präzision: Die neue Coldbox ist für den Hub vorbereitet.
(Bild: Pörner)

Eine Anlagenmodernisierung ermöglicht eine nachhaltige und zugleich kostengünstigere Transformation als ein Anlagen-Neubau. Bereits mit einigen gezielten Veränderungen in der Anlagenkonfiguration kann die Produktionskapazität erhöht, der Energieverbrauch reduziert und die Wirtschaftlichkeit der Anlage deutlich verbessert werden. Mit präziser Vorbereitung können viele der Umbaumaßnahmen während der regelmäßigen Anlagenstillstände durchgeführt werden. Damit minimieren sich Produktionsausfälle. Doch wird dies zukünftig nicht mehr ausreichen. Um neben dem sparsamen Umgang mit Ressourcen oder energetisch optimierten Prozessen weitere ökologische Ziele, wie die Reduzierung von Schadstoffen in der Luft, im Wasser und im Boden zu erreichen, bedarf es neuer technologischer Ansätze und Umbaukonzepte.

Den Revamp zur ökologischen Modernisierung nutzen

Dabei sollten Anlagen beispielsweise so umgebaut werden, dass nachhaltige grüne Einsatzstoffe, zumindest teilweise, verarbeitet werden können und somit Ressourcen fossilen Ursprungs ersetzt werden.

Planung und Durchführung eines Anlagen-Revamps sind sehr komplex, verfahrenstechnisch anspruchsvoll und erfordern spezielles Know-how. Die Pörner Ingenieurgesellschaft aus Österreich und deren deutsche Tochter­gesellschaft EDL Anlagenbau zählen mit einer Vielzahl erfolgreich abgeschlossener Großrevamps für Raffinerie-, Petrochemie- und Chemieunternehmen europaweit zu den Spezialisten im Bereich Anlagenmodernisierung. Erst kürzlich realisierte die EDL ein umfassendes Umbauprojekt der OMV Raffinerie in Burghausen mit signifikanten Ergebnissen.

Modernisierung bei OMV: Steigerung der Produktionskapazität um 50.000 Tonnen

Im Frühjahr 2020 vergab die OMV Deutschland den Auftrag für das Basic Engineering zum Petchem Cracker Creep Revamp-Projekt an die EDL Anlagenbau Gesellschaft aus Leipzig. Den Schwerpunkt der Raffinerie in Burghausen bildet die Petrochemie. Dabei wird das Rohbenzin nicht zu Ottokraftstoffen, sondern im Weiteren zu petrochemischen Grundstoffen wie Ethylen, Propylen, Butadien und Isobuten verarbeitet.

Zur Steigerung der Produktionskapazität von Ethylen und Propylen um 50.000 Tonnen pro Jahr, investierte der Standort in die Erweiterung und Modernisierung seiner Cracker-Anlagen und den petrochemischen Kältebereich. Neben der Kapazitätserhöhung galt es auch, die Energieeffizienz und CO2-Einsparung weiter zu verbessern – eine wichtige Investition in die Zukunft.

Die zu erbringenden Leistungen der EDL waren sehr komplex und beinhalteten unter anderem auch die Bearbeitung größerer Ausrüstungspakete:

  • Austausch einer Coldbox (verfahrenstechnische Anlage, die bei tiefen Temperaturen betrieben wird)
  • Revamp eines Methanverdichters (inkl. neuem 6 kV Motor)
  • Revision eines Ethylenverdichters
  • Austausch zweier Dampfturbinen (4 MW und 13 MW)
  • große Revision eines Propylenverdichters (Revamp mit Leistungssteigerung und neuem Rotor)
  • Anpassung der Steuerung der benannten Großmaschinen
  • sowie Austausch der Einbauten und Kälteisolierung des 65 Meter hohen Ethylensplitters.

Im Rahmen der Planungen und Realisierung wurden zudem etwa 700 Instrumentierungen und 35 Beschaffungspakete bearbeitet sowie 280 Rohrleitungen angepasst. Die mechanische Fertigstellung der Anlage erfolgte im Juli 2022. Beim sogenannten „First Run on Spec“ Ende August letzten Jahres produzierte die Anlage die benötigte, spezifikationsgerechte Produktionsmenge bereits kontinuierlich und wurde anschließend der OMV in Burghausen übergeben.

Einsatz regenerativer Energien und KI beim Anlagenumbau

Mit Hinblick auf die ehrgeizigen Klimaziele und knapper werdende Ressourcen rücken auch bei Anlagenmodernisierungen vermehrt ökologische Aspekte in den Fokus. Regenerative Energiequellen oder alternative Ausgangsstoffe müssen verstärkt berücksichtigt werden. In diesem Zusammenhang kommt dem verfahrenstechnischen Anlagenbau eine Schlüsselrolle zu. Denn dieser ist bei der Entwicklung und Umsetzung neuer „grüner“ Technologien zur Ressourcenschonung und zum Aufbau neuer Wertschöpfungsketten gefragt.

Um bestehende Anlagen nach den aktuellen Anforderungen mit vertretbarem Aufwand umfassend zu modernisieren, bedarf es einer gründlichen Bewertung der bestehenden Produktionskonzepte und der Erarbeitung künftiger strategischer Ziele.

Bei einem Anlagenumbau wird bereits in einer frühen Phase des Projektes die Bestandsanlage gründlich analysiert, um Einsparpotenziale z.B. durch energetische Optimierung, Wärmerückgewinnung aus heißen Dämpfen oder Abgasen, geschlossene Betriebsmittel- und Wasserkreisläufe und Umbauvarianten zu erschließen und deren Umsetzbarkeit zu betrachten.

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PROCESS-Veranstaltungen 2023

Waren Sie schon mal bei einer unserer Veranstaltungen? Falls ja, kommen Sie hoffentlich wieder, falls nein, werfen Sie doch mal einen Blick auf die Veranstaltungsseiten und profitieren Sie von Frühbucherrabatten.
Am 13. und 14. September finden der Smart Process Manufacturing Kongress , sowie das SIL-Forum in Würzburg statt.
Am 21. und 22. November können Sie bei den Förderprozessforen netzwerken. Bei Wasserstoff-, Pumpen- und Schüttgutforum sind bestimmt auch spannende Themen für Sie dabei.

Schon mitmoderaten Investitionen lässt sich die Umweltverträglichkeit der Anlage verbessern bei gleichzeitiger Senkung der Betriebskosten. Weitere Einsparungen können zudem durch smarte Automatisierungskonzepte unter Nutzung künstlicher Intelligenz erzielt werden. Zudem wird geprüft, inwieweit sich innovative Technologien und neue technische Lösungen sowie regenerative Energien in die bestehende Anlagenkonfiguration integrieren lassen.

Neue Technologien für einen besseren ökologischen Fußabdruck

In einer weiteren Phase werden die ausgewählten Verfahren sowie die Einsatz- und Endprodukte geprüft. Denn neue Rahmenbedingungen bieten auch die Chance, bisherige Neben- oder Abfallprodukte durch Recycling und Aufarbeitung umweltfreundlich in wirtschaftlich herstellbare, hochwertige Produkte zu konvertieren. So bietet beispielsweise EDL Verfahren zur Aufarbeitung schwerer Raffinerierückstände in werthaltige Produkte oder ein neuartiges, patentiertes Verfahren für die wertstoffliche Verwertung von Kunststoffabfällen.

Auch Power-to-X-(PtX-) / Biomass-to-X-(BtX-) Technologien lassen sich bei einer Umstrukturierung einsetzen. Mit der Nutzung von PtX-Produkten wie grünem Wasserstoff oder grünen Fischer-Tropsch-Kohlenwasserstoffen können beispielsweise konventionelle Erdölraffinerien ihre CO2-Bilanz wesentlich verbessern oder auch den Anteil an erneuerbarem Kraftstoff erhöhen.

Präzise Planung und Vorbereitung – nach wie vor der Schlüssel zum Erfolg

Da Umbauprojekte meist sehr komplex sind und innerhalb kurzen Shutdown-Perioden realisiert werden müssen, ist eine präzise Vorbereitung enorm wichtig. Die Umsetzung des Anlagenumbaus erfolgt auf der Basis individuell auf die Bedürfnisse der Kunden abgestimmter verfahrenstechnischer Lösungen, exakter Detailplanungen innerhalb der Fachdisziplinen, der Auswahl innovativer Ausrüstungen und Systeme nach dem Leitbild Anlagenbau 4.0.

Wichtig für das Gelingen eines Anlagenumbaus sind letztendlich auch die präzise Vorbereitung und Planung von Demontage- und Montagearbeiten sowie die Erarbeitung von detaillierten Logistikkonzepten und Vormontageaktivitäten. Im Fokus sollte dabei stets eine Umsetzung mit geringstem Produktionsausfall im Rahmen von kurzen Anlagenstillständen stehen.

DAS WASSERSTOFF-FORUM 2023

Das Wasserstoff-Forum vom 20. bis 21. November 2023 ist die Plattform für Wasserstofftechnologien und -lösungen aus der Perspektive der Industrie: Erzeugen, Transportieren, Speichern und Nutzen stehen im Mittelpunkt der praxisorientierten Vorträge und Workshops. Mit dabei: Best-Practices, konkrete Lösungen und technologische Entwicklungen, mit denen Sie sich schon heute für die Wasserstoff-Infrastruktur der Zukunft fit machen!

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Mit der im Anlagenbau vorhandenen Expertise und Technologiekompetenz ist eine exzellente Basis verfügbar, um die Defossilierung und Dekarbonisierung der Industrie und des Transportsektors voranzubringen und zukunftsfähige Anlagen mit deutlichen Energieeinsparungen, Ressourcen- und Emissionsreduzierungen zu schaffen.

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