TP 6 Braunkohlevergasung und Folgeprodukte

ibi Fachsymposium

Leuna 26 Oktober 2011

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Leuna, 26. Oktober 2011

Verwendung einheimischer Braunkohle

Zur Energiegewinnung Via KohlevergasungZur Energiegewinnung175 mio jato

“Braunkohleweltmeister”

Via Kohlevergasung als Chemierohstoff

bisher unbedeutendBraunkohleweltmeister bisher unbedeutend

Kohlevergasung früher

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

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Kohlevergasung heute

Moderne Kohlevergasung in China nachModerne Kohlevergasung in China nach dem Verfahren der Fa. SIEMENS

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Rohstoffkostenentwicklung600%

400%

500% Oil-Index 2000MeOH-Index 2000NH3-Index 2000NG-Index 2000

300%

400% NG Index 2000Lignite

100%

200%

0%

100%

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

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

• - kalkulierbar

i i h d M fü b

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• - in ausreichenden Mengen verfügbar

• - weitestgehend unabhängig von internationalen Markteinflüssen•

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

Source: BASF, Ludwigshafen

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Gaskonditionierung in der Kohlevergasung

Kohlevergasung

CO2

D f S

Gas Reinigung/Konditionierung

Sauerstoff

g g g

Luftzerlegungsanlage

Shift Rectisol

Dampf Spuren

Gereinigtes Synthesegas

Roh-SynthesegasKohleaufbereitung

Schlacke

EinsatzKohle

Schwefel Rückgewinnung

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

Scenarios of the project conversion

mining extractionLignite fields conditioning Catalytic gasificationmining extractionLignite fields conditioning cracking gasification

Lignite fieldsd lli

selectivei i 500 kt/

Waxes

modelling mining

extractioncondi-ti i

500 kt/a

40 kt/a

Hydro

Waxes

Catalytic

tioning

Homo-500 kt/a 320 kt/a

360 kt/a

carbonscrackinggenisation

Mixing /860 kt/a

100 kt/a 540 kt/a

660 kt/agasification SyngasMixing /

conditioning860 kt/a

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Substantial Integration at a chemical site

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Elemente des Teilprojektes 6.2

• AP 1: Braunkohleaufbereitung und –trocknung

AP 2 V• 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• AP 9: Prüfung der Genehmigungsfähigkeit

Kohlebasierte Synthesegasproduktion in Leuna und deren Effekte auf den Standort

Dried coalRaw lignite

Steam grid InfraLeunaDried coal

IL Power plant

Gas

ifier

1

Gas

ifier

r 2

O2SteamASU

Linde

Gas cleaning + ShiftSFSGCO2 g

H2Hydrogen

Linde40.000-80.000 Nm³/h

Ammonia Methanol CO Coldbox H480 kt/a

Methanol

Ammonia250 kt/a

Urea

CO-Coldbox H2

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Urea400 kt/aUrea plant Actic acid Formic acid

Different C1 Chemistry

K hl b i t S th d kti i L d ö li hKohlebasierte Synthesegasproduktion in Leuna und mögliche Produktmengen

Wasserstoff40.000-80.000 Nm3/h

ex

Wasserstoff

480 kt/a

kom

ple Ammoniak

bis zu 3,5 Mio t/a Rohbraunkohle / ibi-

480 kt/a

sung

sk

HarnstoffKohlemix 400 kt/a

Verg

as

Essigsäure??? kt/a

Ameisensaüre??? kt/a

Ameisensaüre

Pipeline System „Mitteldeutsches Chemiedreieck“

R dl bPiesteritz

L therstadt

Dessau

Rodleben Lutherstadt Wittenberg

H2

N237 km

46 km

H2

Bitterfeld

O15 km

2

N2

53 kmHalle Thalheim

Schkopau

Leipzig

MerseburgH

H2 N2

O2

Leuna

H2

H2

22 km

23 km

BöhlenMit dem bereits vorhandenen Pipeline-System ergeben sich

ZeitzAnwendungen für weitere mitteldeutsche Chemiestandorte.

Das CO2 Problem

Alle Endprodukte der chemischen Industrie befinden sich im globalen Wettbewerb

Die chemische Industrie hat im Gegensatz zur Energieerzeugung keine Möglichkeiten e c e sc e dust e at Gege sat u e g ee eugu g e e ög c e tedie CO2 Zertifikatsbelastung auf ihre “lokale Kundschaft” umzulegen

CO2 Abgaben auf Chemische Produktionsprozesse schaffen Arbeitsplätze im A l dAusland

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 H2Kohle

TransportGewinnung TransportGewinnung

Emission aus Vorkette 0,641

Nm3CO2/Nm3H2

Verarbeitung

Direkte Emission 0,719 Nm3CO2/Nm3H2

Summe Emissionen 1,361 Nm3CO2/Nm3H2

CO2 Bilanz von Kohle vs. Erdgas zu H2Erdgas

A fb itG i T tAufbereitungGewinnung Transport

Verarbeitung

Emission aus Vorkette 1,189

Nm3CO2/Nm3H2

Direkte Emission 0,395 Nm3CO2/Nm3H2

Summe Emissionen 1,584 Nm3CO2/Nm3H2

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

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

Ei fl d CO2 Z tifik t i f di Wi t h ftli hk it iEinfluss des CO2 Zertifikatspreises auf die Wirtschaftlichkeit einer Kohlevergasungsanlage

20,0

18,0

19,0IRRbreak even

16,0

17,0

eit

14,0

15,0

Wirt

scha

ftlic

hke

12 0

13,0

,

11,0

12,0

10,00 5 10 15 20 25 30 35

Kosten für CO2-Zertifikate (€/t)

Politische UnterstützungA d K liti t d R i d B d l d S h A h ltAus 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 Ch d i fü d St d t S h A h lt t Wi ll di Akti ität A fb iChancen 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’sWirtschaftliche Stärkung des Standortes Leuna und der RegionUmsatz- / Ergebnisserhöhung der beteiligten UnternehmenEinstieg in die C1-Chemie und damit Erweiterung der Produktpalette am Standort Leuna

• Con’sCO SErhöhter CO2 Footprint im Sinne der klassischen Betrachtung

CO2-Abgaben wirken sich stark negativ auf die Wirtschaftlichkeit ausP liti h W i h t ll hi i htli h d l bt CO2 E i iPolitische 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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erfolgreich wir mit ibi sind!!!

Danke für Ihre Aufmerksamkeit

CO2 Zertifikatpreise 2011

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Electricity prices at EEX (ELIX) Bundestag decisioneff. Electricity price Leuna 8,414 ct/ kWh

Fukuchima

Atommoratorium for Nuclear phase out

Fukuchima

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Natural gas priceeff. Natural gas price 2,542 ct/ kWh

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Luft Sauerstoff EthanolaminDiethanolamin

Propanol

EthyleniminPolymin

Morpholin

PolystyrolStyropor

PropionaldehydVinylether

E d

Chemical Industry Cross linking, Complexity and OpportunityErdgase

Naphtha

Acetylen

Ethylen

PropylenC4-Schnitt

C12-C14-OlefineC13-C15-Alkohole

Glykolether

SB C l

y

PE-WachseGlyoxalNovolen

Lutensol-MarkenW i h h

StyroporStyrol

EthylbenzolPolyethylenEthylenoxid

PolypropylenOxoalkohol

ErdgaseNaphtha

RohphosphatKalisalz

Methanol

Ammoniak

ButyrolacetonTetrahydrofuran

Metylacrylat

SB-CopolymerPolyisobuten

Plurafac-Marken

EthylendiaminPolyacetat

PyrrolidonN-Methylpyrrolidon

WeichmacherKeropur

SalpetersäureDüngemittel

StickoxidFormaldehyd

Vakuumrückstand Wasserstoff

Metylacrylat

DimetylacetamidAcrylsäureester

EthylendiaminTrilon-Marken

DMTUltradur-MarkenNeopentylglykol

EthylhexanolDispersionen

ButandiolMethylamine

HydroxylaminBlausäureAcrylsäure

Vakuumrückstand

Steinsalz

Kohlenoxid

Kohlendioxid

Chlor

Butyraldehyde

Kohlensäure fl.

PolyvinylchloridMelamin

KetenButanole

Harnstoff-Formaldehyd-kondensationsprod.

Acetessigsäure-methylesterTrockeneis

PVC

ButylacetatOxo C4

Essigsäure

Harnstoff

Vinylchlorid

Ameisensäure

Schwefel

Benzol

Steinsalz

Natronlauge

Schwefeldioxid

Schwefelsäure

Chlor Polyvinylchlorid

Na-sulfiteNa-bisulfiteHydrosulfite

PropylenglykoleNa-nitrit, -nitrat

AH-Salz

PVCSeparoleRongaliteRongaleBlankiteLutinol E

VinylchloridPropylenoxid

Na-Salze vonSchwefelsäure-

derivatenTextilchemie

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Cyclohexan

o-Xylol PSA

AdipinsäureCaprolactam

Polyamide

Source: BASF, Ludwigshafen