Raffinieren reduzieren: Wie höhere Energieeffizienz letztlich zu niedrigeren Kosten führt
Für eine Ölraffinerie in Schweden bedeutete die Installation eines einzigen Wärmetauschers Kosteneinsparungen von mehr als 2 Mio. USD pro Jahr und hatte denselben Umwelteffekt wie die Entfernung von 30.000 Autos von der Straße.
DATUM 2023-11-28 AUTOR Lina Törnquist FOTO Jonas Tobin
Welche Auswirkungen könnte die Energieeffizienz auf Ihre Betriebskosten haben? Für Preem führt sie sowohl zu einer erhöhten Rentabilität als auch zu einer Reduzierung der CO2-Emissionen und damit ihres ökologischen Fußabdrucks. Preem ist Schwedens größtes Brennstoffunternehmen und hat die Nachhaltigkeit in den Mittelpunkt seiner Tätigkeit gestellt. Im Jahr 2012 führten sie eine umfassende Energieprüfung durch, bei der der gesamte Betrieb der Raffinerie auf mögliche Energieeinsparungen untersucht wurde. Daraufhin entschied man sich, vier der traditionellen Rohrbündelwärmetauscher durch einen einzigen geschweißten Plattenwärmetauscher vom Typ Alfa Laval Compabloc im atmosphärischen Destillationsprozess zu ersetzen - den kritischsten und energieintensivsten Prozessen, bei denen Rohöl in verschiedene Fraktionen getrennt wird.
Bessere Rückgewinnung und Wiederverwendung von Energie
Der kompakte Wärmetauscher gewann 22,6 MW an Energie zurück - das sind 7 MW oder 45 Prozent mehr als bei der vorherigen Installation. „Die Investition hat unseren Energieverbrauch wesentlich reduziert und außerdem die CO2-, Schwefel- und Stickstoffoxidemissionen gesenkt“, so Gunnar Olsson, Technischer Direktor bei Preem. Insgesamt schätzt Preem, dass jährlich 14.600 Tonnen CO2-Emissionen eingespart werden konnten. Das entspricht der Wirkung von 30.000 weniger Autos auf der Straße.
Die Energieintensität des Raffinierens von Öl macht Energie zum größten Kostenfaktor des Werks. Der Wärmetauscher Alfa Laval Compabloc sorgt für eine deutlich höhere Energieeffizienz, da der Temperaturunterschied zwischen zwei Flüssigkeiten (Temperaturannäherung genannt) im Wärmetauscher nur 3–5 °C betragen muss, damit der Compabloc Wärmetauscher arbeitet. Dadurch kann der Wärmetauscher mehr Wärme zurückgewinnen als die Röhrenbündelwärmetauscher, die üblicherweise in Raffinerien verwendet werden, und nimmt dabei deutlich weniger Raum ein.
...was zu Einsparungen in Höhe von 2,2 Millionen USD jährlich führt
Rein wirtschaftlich gesehen sind die daraus resultierenden Verbesserungen der Energieeffizienz durch den neuen Wärmetauscher von Alfa Laval allein in der Raffinerie in Lysekil jährlich etwa 2,2 Millionen US-Dollar wert. Auf der Grundlage des Ergebnisses hat Preem nun seine Investitionen in die Technologie ausgeweitet und installiert
die geschweißten Plattenwärmeaustauscher im gesamten Raffinerieprozess ausgiebig. "Es war eine ziemlich einfache Entscheidung", sagt Olsson.
Leichtere Wartung ist ein Bonus
Im Raffinerieprozess treten häufig große Probleme mit Rückständen auf der Oberfläche der Wärmetauscher auf, was die Effizienz der Wärmeübertragung verringert und den hydraulischen Widerstand erhöht - ein Faktor, der zu einer verringerten Kapazität führen kann. Der Einsatz von Alfa Laval Compabloc-Wärmetauschern in diesen Anwendungen bedeutet weniger Probleme mit Ablagerungen, was zu einer höheren Gesamteffizienz und Nachhaltigkeitsgewinnen führt. „Auf den Compablocs entstehen definitiv weniger Ablagerungen im Vergleich zu den Rohrbündelwärmetauschern, die wir sonst verwenden. Dadurch erfordern sie weniger Wartung“, sagt Ibrahim Tahric, Maschinenbauingenieur bei Preem.
Sowohl das Unternehmensszenario als auch die
Umweltvorteile sind für die Compabloc Wärmetauscher von Alfa Laval sehr stark. Wenn ich die Vorteile aufzähle, glaubt oft keiner, dass das alles wahr sein kann. Doch dann versuchen sie es und stellen fest, dass es stimmt."
Eva Andersson,
Refinery Industry Manager bei Alfa Laval
Nachweisliche Ergebnisse
Aufgrund der Risiken, die der Umgang mit Brennstoffen und anderen Raffinerieprodukten bei hohen Temperaturen mit sich bringt, ist die Raffinerieindustrie bekannt dafür, bei der Einführung neuer Technologien äußerst konservativ zu sein. Dennoch sieht Eva Andersson, Refinery Industry Manager bei Alfa Laval, bei den
Raffinerien einen Trend, dass sie einen Compabloc Wärmetauscher im Destillationsverfahren testen und dann größere Investitionen vornehmen, wenn sie die Ergebnisse sehen. „Sowohl das Unternehmensszenario als auch die Umweltvorteile sind für die Compabloc Wärmetauscher von Alfa Laval sehr stark“, so Andersson.
„Wenn ich die Vorteile aufzähle, glaubt oft keiner, dass das alles wahr sein kann. Doch dann versuchen sie es und stellen fest, dass es stimmt.“
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„Die Investition hat unseren Energieverbrauch wesentlich reduziert und außerdem die CO2-, Schwefel- und Stickstoffoxidemissionen gesenkt“
GUNNAR OLSSON Technical Director bei Preem
PRODUKT - Die Vorteile des Compabloc-Wärmetauschers
- Heute sind mehr als 1000 Compabloc-Wärmetauscher in atmosphärischen und Vakuum-Destillationsanlagen und mehr als 25 Vorwärmzüge installiert, wobei jeder einzelne Wärmetauscher von diesem Typ ist.
- Erhöhte Effizienz: Drei- bis fünfmal höhere Energieeffizienz als ein Rohrbündel-Wärmetauscher
- Geringere Wartungskosten. Dank geringerer Verschmutzung kann der Compabloc zwischen Wartung/Reinigung dreimal so lange betrieben werden wie konkurrierende Lösungen.
- Geringerer Platzbedarf: Das kompakte Design nimmt weniger Platz ein als Rohrbündelwärmetauscher.
- Robust und langlebig: Er arbeitet bei hohen Temperaturen mit einer Vielzahl von aggressiven Medien und unter hohem Druck (bis über 400°C und 42 bar).
- Flexibel: Die Kompaktheit macht ihn extrem flexibel und für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet.
Lesen Sie das Here Magazin Nr. 36
Die Ziele der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung (SDGs) haben die Vision festgelegt, auf die die Menschheit hinarbeiten muss, und jetzt liegt es an Unternehmen wie dem unseren, uns dorthin zu bringen. Lesen Sie, wie wir und unsere Kunden einen Unterschied machen.