Energieeffizienz Thyssenkrupp macht Technologie zur Chlorproduktion noch effizienter

Die Chlorproduktion zählt zu den energieintensivsten Prozessen in der chemischen Industrie. Thyssenkrupp will dies mit der NaCl-SVK-Elektrolysetechnologie ändern. Sie senkt laut den Entwicklern den Energieverbrauch und die indirekte CO₂-Emissionen bei der Chlorherstellung im Vergleich zu konventionellen Produktionsverfahren um bis zu 25 %. Ingenieuren des Unternehmens ist es jetzt gelungen, die Technologie sogar noch effizienter zu machen

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Essen – Durch die Erhöhung der Stromdichte des Elektrolyseurs von 4 auf 6 Kiloampere wurde der Output nach Angaben von Thyssenkrupp um rund 50 % gesteigert. Elektrolyseure mit derselben Produktionskapazität sollen jetzt um etwa ein Drittel kleiner gebaut werden können. So werden niedrigere Gesamtbetriebskosten realisiert. Anlagenbetreiber profitieren vom geringeren Platzbedarf der Anlagen und dem reduziertem Wartungsaufwand.

Thyssenkrupps Kooperationspartner Covestro wird als erstes Unternehmen die weiterentwickelte SVK-Technologie in einer neuen Chlor-Alkali-Anlage im spanischen Tarragona einsetzen. Der Energieverbrauch macht etwa ein Drittel der Betriebskosten einer Chlor-Alkali-Produktionsanlage aus.

Im Vergleich zur konventionellen Single Element-Technologie soll das Verfahren laut Thyssenkrupp die CO₂-Emissionen der neuen Anlage in Tarragona um rund 22.000 t/a reduzieren. Das entspricht in etwa der CO₂-Menge, die 15.000 Autos in einem Jahr erzeugen. Die Entwickler machen die Verbesserung an einem weiteren Beispiel deutlich: Würden Chlorhersteller weltweit die NaCl-SVK-Elektrolyse als Standardtechnologie für die Chlorproduktion einsetzen, könnten dadurch bis zu 35 Millionen Megawattstunden an Energie eingespart werden.

Kombination von Schlüsseltechnologien

Für die NaCl-SVK-Elektrolyse wurden zwei Schlüsseltechnologien miteinander kombiniert: Die von Covestro entwickelten Sauerstoffverzehrkathoden wurden in die Elektrolysezellen (Single Element-Technologie) von Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers integriert. Die Versorgung der Kathode mit Sauerstoff verhindert die Bildung von Wasserstoff, sodass ausschließlich Chlor und Natronlauge entstehen. Die Reaktion ist mit jener in Brennstoffzellen vergleichbar, allerdings wird hier der Energieverbrauch verringert anstatt Energie zu erzeugen. Das ermöglicht erhebliche Energieeinsparungen. Diese sind umso größer, wenn Sauerstoff vor Ort verfügbar ist.

Thyssenkrupp hat Ende 2015 die erste großtechnische Referenzanlage auf Basis der ursprünglichen NaCl-SVK-Technologie für die Befar Gruppe in China erfolgreich in Betrieb genommen. Da die Technologie auf dem Single Element-Design basiert, ist eine Integration in bereits bestehende Anlagen problemlos möglich. Anlagenbesitzer können vorhandene Infrastrukturen nachrüsten – sei es, um den Stromverbrauch zu verringern, oder um die Produktionskapazität zu erhöhen. Dies erfordert weder mehr Platz, noch Erweiterungsbauten.

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