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TP 6 Braunkohlevergasung und Folgeprodukte

ibi Fachsymposium

Regionaler Wachstumskern ibiInnovative Braunkohlen Integration in Mitteldeutschland

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Verwendung einheimischer Braunkohle

Zur Energiegewinnung175 mio jato

“Braunkohleweltmeister”

Via Kohlevergasung als Chemierohstoff

bisher unbedeutend

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Kohlevergasung früher

Winkler Generator in den Leuna Werken im Jahr 1990, kurz vor der Stilllegung

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Kohlevergasung heute

Moderne Kohlevergasung in China nach dem Verfahren der Fa. SIEMENS

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Rohstoffkostenentwicklung

0%

100%

200%

300%

400%

500%

600%

Apr. 92 Jan. 95 Okt. 97 Jul. 00 Apr. 03 Jan. 06 Sep. 08 Jun. 11

Oil-Index 2000MeOH-Index 2000NH3-Index 2000NG-Index 2000Lignite

Braunkohle hat sich über die letzten 10 Jahre als äußerst preisstabil erwiesen damit ist sie:

- kalkulierbar

- in ausreichenden Mengen verfügbar

- weitestgehend unabhängig von internationalen Markteinflüssen

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Wertschöpfung durch einheimische Rohstoffe

— Die Nutzung von einheimischer Kohle als chemischer Rohstoff ermöglicht, verglichen mit importiertem Öl, eine 5-mal höhere Wertschöpfung.

Source: BASF, Ludwigshafen

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Kohlevergasung

Roh-Synthesegas

Schlacke

Luftzerlegungsanlage

EinsatzKohle

Schwefel Rückgewinnung

CO2

Shift Rectisol

Dampf Spuren

Gas Reinigung/Konditionierung

Gereinigtes Synthesegas

Kohleaufbereitung

Sauerstoff

Gaskonditionierung in der Kohlevergasung

Kohle + O2 CO, CO2 + H2, H2O + … H2 & CO (Syngas)

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Scenarios of the project conversion

Hydrocarbons

Waxes

mining extractionLignite fields conditioningCatalytic cracking

gasification

Lignite fieldsmodelling

selectivemining

extraction

Catalyticcracking

gasi-fication

Syngas

condi-tioning

Homo-genisation

Mixing / conditioning

Substantial Integration at a chemical site

500 kt/a

860 kt/a

40 kt/a

500 kt/a 320 kt/a

100 kt/a

360 kt/a

540 kt/a

660 kt/a

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Teilprojekt 6.2

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Elemente des Teilprojektes 6.2

— AP 1: Braunkohleaufbereitung und –trocknung

— AP 2: Vergasung

— AP 3: Gasreinigung und –konditionierung

— AP 4: CO2 Nutzung und Management

— AP 5: Betriebsmittel

— AP 6: Stoffliche Optimierung

— AP 7: Sicherheitsbetrachtungen

— AP 8: Verfügbarkeitsanalysen

— AP 9: Prüfung der Genehmigungsfähigkeit

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Kohlebasierte Synthesegasproduktion in Leuna und deren Effekte auf den Standort

Gasi

fier

1

Gasi

fierr

2

Dried coal

IL Power plant

Gas cleaning + Shift

O2

H2

SFSG

HydrogenLinde

40.000-80.000 Nm³/h

Raw ligniteSteam grid InfraLeuna

Ammonia480 kt/a

Methanol

SteamASULinde

Ammonia250 kt/a

Urea400 kt/a

Urea plant

CO2

CO-Coldbox

Actic acid Formic acid

H2

Different C1 Chemistry

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Kohlebasierte Synthesegasproduktion in Leuna und mögliche Produktmengen

Ver

gas

ungsk

om

ple

x

Wasserstoff

Harnstoff

Essigsäure

Ameisensaüre

Ammoniakbis zu 3,5 Mio t/a Rohbraunkohle /

ibi-Kohlemix

480 kt/a

40.000-80.000 Nm3/h

400 kt/a

??? kt/a

??? kt/a

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Pipeline System „Mitteldeutsches Chemiedreieck“

Leipzig

Merseburg

Dessau

RodlebenPiesteritz

Lutherstadt Wittenberg

H2

H2

H2

22 km

23 km

Zeitz

Böhlen

N2

O2

15 km

H2

N2

53 kmHalle Thalheim

H2

N237 km

46 km

Bitterfeld

Schkopau

Leuna

Mit dem bereits vorhandenen Pipeline-System ergeben sich Anwendungen für weitere mitteldeutsche Chemiestandorte.

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Das CO2 Problem

— Alle Endprodukte der chemischen Industrie befinden sich im globalen Wettbewerb

— Die chemische Industrie hat im Gegensatz zur Energieerzeugung keine Möglichkeiten die CO2 Zertifikatsbelastung auf ihre “lokale Kundschaft”umzulegen

— CO2 Abgaben auf Chemische Produktionsprozesse schaffen Arbeitsplätze im Ausland

— Ein Kohlevergasungsprojekt in Deutschland wird maßgeblich durch CO2 Abgaben beeinflusst

— Der Bilanzrahmen zur CO2 Bewertung von fossilen Rohstoffen muss überdacht werden

— Nach dem Scheitern der CCS Gesetzgebung bietet die chemisch Nutzung von CO2 Alternativen

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CO2 Bilanz von Kohle vs. Erdgas zu H2 KohleTransportGewinnung

Verarbeitung

Emission aus Vorkette 0,641 Nm3CO2/Nm3H2

Direkte Emission 0,719

Nm3CO2/Nm3H2

Summe Emissionen 1,361 Nm3CO2/Nm3H2

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CO2 Bilanz von Kohle vs. Erdgas zu H2 ErdgasAufbereitungGewinnung

Verarbeitung

Emission aus Vorkette 1,189 Nm3CO2/Nm3H2

Direkte Emission 0,395

Nm3CO2/Nm3H2

Summe Emissionen 1,584 Nm3CO2/Nm3H2

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Ökobilanzielle Betrachtung der CO2- Emissionen der Synthesegasproduktion aus Erdgas und Braunkohle

Der Vergleich basiert auf der 100% Umsetzung von Kohle / Erdgas zu Wasserstoff

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Einfluss des CO2 Zertifikatspreises auf die Wirtschaftlichkeit einer Kohlevergasungsanlage

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

15,0

16,0

17,0

18,0

19,0

20,0

0 5 10 15 20 25 30 35

Kosten für CO2-Zertifikate (€/t)

Wirt

scha

ftlic

hkei

t

IRRbreak even

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Politische Unterstützung

Aus dem Koalitionsvertrag der Regierung der Bundeslandes Sachsen-Anhalt:

“Kohle ist ein wichtiger Rohstoff unseres Landes. Am Ziel der stofflichen Nutzung halten wir fest. Sachsen-Anhalt hat mit dem „Chemisch-Biologischen Prozesszentrum“ (CBP) in Leuna sowie dem Projekt „Innovative Braunkohlen Integration“ (ibi) eine Vorreiterrolle eingenommen, die weiter ausgebaut werden soll. Diese Chancen werden wir für den Standort Sachsen-Anhalt nutzen. Wir wollen die Aktivitäten zum Aufbau eines Braunkohle-Chemieparks am Standort Leuna positiv begleiten.“

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Zusammenfassung

Pro’s

— Wirtschaftliche Stärkung des Standortes Leuna und der Region

— Umsatz- / Ergebniserhöhung der beteiligten Unternehmen

— Einstieg in die C1-Chemie und damit Erweiterung der Produktpalette am Standort Leuna

Con’s

— Erhöhter CO2 Footprint im Sinne der klassischen Betrachtung

— CO2-Abgaben wirken sich stark negativ auf die Wirtschaftlichkeit aus

— Politische Weichenstellung hinsichtlich der erlaubten CO2 –Emissionen (exposed sector)

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Renaissance der Kohle

Die Renaissance der Kohle hängt davon ab wie erfolgreich wir mit ibi sind!!!

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Danke für Ihre Aufmerksamkeit

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CO2 Zertifikatpreise 2011

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Electricity prices at EEX (ELIX)

Fukuchima

Atommoratorium

Bundestag decision

for Nuclear phase out

eff. Electricity price Leuna 8,414 ct/kWh

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Natural gas price

eff. Natural gas price2,542 ct/kWh

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Chemical Industry Cross linking, Complexity and Opportunity

Luft

Erdgase

Naphtha

Vakuumrückstand

Schwefel

Benzol

Steinsalz

RohphosphatKalisalz

Cyclohexan

o-Xylol

Sauerstoff

Acetylen

Ethylen

Propylen

Methanol

Wasserstoff

Kohlenoxid

Kohlendioxid

Natronlauge

Schwefeldioxid

Schwefelsäure

Chlor

Ammoniak

PSA

C4-Schnitt

C12-C14-Olefine

EthanolaminDiethanolamin

ButyrolacetonTetrahydrofuran

Metylacrylat

Dimetylacetamid

Butyraldehyde

Kohlensäure fl.

Polyvinylchlorid

Na-sulfiteNa-bisulfiteHydrosulfite

Adipinsäure

Melamin

PropylenglykoleNa-nitrit, -nitrat

AH-Salz

Caprolactam

C13-C15-Alkohole

Acrylsäureester

KetenButanole

Glykolether

SB-CopolymerPolyisobuten

Propanol

Harnstoff-Formaldehyd-kondensationsprod.

EthyleniminPolymin

PE-WachseGlyoxalNovolen

Lutensol-Marken

Plurafac-Marken

EthylendiaminTrilon-Marken

DMTUltradur-MarkenNeopentylglykol

Ethylhexanol

Acetessigsäure-methylesterTrockeneis

PVCSeparoleRongaliteRongaleBlankiteLutinol E

Polyamide

Polyacetat

DispersionenButylacetat

PyrrolidonN-Methylpyrrolidon

WeichmacherKeropur

Morpholin

PolystyrolStyropor

StyrolEthylbenzolPolyethylenEthylenoxid

Polypropylen

SalpetersäureDüngemittel

StickoxidFormaldehyd

ButandiolMethylamine

HydroxylaminBlausäureAcrylsäure

Oxo C4

Essigsäure

Harnstoff

VinylchloridPropylenoxid

Na-Salze vonSchwefelsäure-

derivaten

Textilchemie

Ameisensäure

Oxoalkohol

PropionaldehydVinylether

ErdgaseNaphtha

Vakuumrückstand

Source: BASF, Ludwigshafen