Most/Tschechische Republik

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1 Most/Tschechische Republik
Vorstellung einer Initiative zur Rohstoffversorgung der chemischen Industrie auf der Basis von Braunkohle ibi - Innovative Braunkohlen Integration In Mitteldeutschland Most/Tschechische Republik 30. Juni 2011 Dr.-Ing. Tom Naundorf, Geschäftsführer Technik ROMONTA GmbH ibi-Verbundprojektleiter

2 Rückblick Benzinwerk und Schwelerei Böhlen nach dem Wiederaufbau
Um 1960 Bildquelle: LMBV „04 Wandlung und Perspektiven – Böhlen/Zwenkau/Cospuden“

3 Rohstoffabhängigkeit der mitteldeutschen Chemieindustrie
Schkopau: < 100% (Crackerprodukte) Piesteritz: 100% (Erdgas) Pipeline Rostock-Böhlen Pipeline Rostock-Schwedt Schkopau - Polymere - EDC, PVC - Ethylen Derivate Piesteritz - Harnstoff, Ammoniak, Salpetersäure Naphtha LPG Bitterfeld / Wolfen - Chlor - Anorganische Chemikalien - Quarzglas TOTAL-Raffinerie: 100% (Erdöl) "Druschba"- Rohöl Pipeline Leuna - Raffinerie - Polymere - Basischemikalien - Katalysatoren - Leime, Amine ... Rohöl Böhlen: 100% (Naphta = Erdölderivate) Erdgas Standort Leuna: Strom- und Dampfversorgung 100% (Erdgas) Böhlen - Cracker - Anilin Hartmannsdorf - Tankfarm Stade - Hafen - Kaverne Litvinov - Cracker - Petrochemikalien Teutschenthal - Kaverne Quelle: InfraLeuna GmbH 2011

4 Preisstabilität von Braunkohle im Vergleich zu Erdöl / Erdgas
% zum Jahr 2000 Jahr Braunkohleprodukte Drittlandskohle (KW + Koks) Erdgas Öl (Roh- + Heizöl) (Briketts + Staub) 300 250 200 150 2011: Öl zw. 230 – 250 % Aktuelle Preise: ( Stand ) Rohöl: 122 $ / Barrel Heizöl: 84,4€/ 100 l 100 50 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 Quelle:

5 Chancen für unterschiedliche Branchen
Starkes Bündnis aus Wirtschaft und Wissenschaft Bildquelle: wikipedia.org / mibrag / Chemische Industrie Braunkohlen- bergbau Anlagenbau 5

6 Bergbaukompetenzen der ibi-Bündnispartner → Definition der der rohstofflichen Basis des Braunkohlen-Chemieparks Quelle: Website MIBRAG mbH KMS Peres Braunkohlebergbau Europaweit führende Bergbau-Kompetenzen –Know-how im Aufschluss und im Betrieb von Tagebauen, in der qualitätsgerechten Gewinnung und Bereitstellung des Rohstoffs Erstklassige Technologien zur Kohleaufbereitung – Einsatz von Spannwellschwingsieben und Mogensen-Sizern, Pipe-Conveyern und Wälzmühlen, Mischanlage in Deuben) Wissenschaftliche Exzellenz in Bergbau (Lagerstättenmodellierung, Bergbautechnik und -technologie) Chemische Industrie Anlagenbau 6

7 Sicherung passgenauer Entwicklungen im Bergbau und Anlagenbau durch Integration der stofflichen und anlagentechnischen Kompetenz der chemischen Industrie Quelle: Website Linde AG Quelle: Romonta GmbH Chemische Industrie Braunkohlebergbau Anlagenbau Weltmarktführerschaft in der Herstellung von Montanwachsen Führender Hersteller technischer Gase mit eigener Anlagenbaukompetenz Integrations-Know-how von chemischen Prozessen Führende wissenschaftliche Expertise in der stofflichen Kohlenutzung – Alleinstellung in den Themen katalytische Spaltung und Vergasung Hervorragende Infrastrukturen – Technikumsanlagen, Chemiepark 7

8 Quelle: Website TAKRAF
Gewährleistung späterer Umsetzung der ibi-Produkte durch spezielle Expertise in Nischen der Verfahrenstechnik und des Anlagenbaus Chemische Industrie Braunkohlebergbau Anlagenbau Quelle: Website FAM Quelle: EPC Weltmarktführer in Spezialmärkten Maschinenbau und Prozesssteuerung (z.B. Tagebaugroßgeräte) Spezialisten im Chemieanlagenbau (Montanwachsproduktion, Patente auf Verfahren) Wissenschaftliches Verfahrens- und Anlagentechnik- Know-how (z.B. Agglomeration, Extraktion) 8

9 25 km-Distanz 50 km-Distanz 75 km-Distanz Amsdorf Leuna Theißen/Profen
1 8 6 2 7 3 13 12 11 10 9 4 25 km-Distanz 50 km-Distanz 75 km-Distanz

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11 Erhöhung des Anteils stofflicher Kohlenutzung
Anteil energetische Nutzung Anteil stoffliche Verwertung ENERGETISCHE NUTZUNG STOFFLICHE VERWERTUNG Quelle: IBI aliphatische & aromatische Kohlenwasserstoffe Harnstoff Ammoniak Essigsäure Moderne Kunststoffe für alle Lebensbereiche Düngemittel für die Landwirtschaft Montanwachs

12 Erhebliche Wachstums- und Beschäftigungseffekte aus der Verlagerung der Wertschöpfung zum Kohlestandort zu erwarten Naphtha-Cracker Propylen Coal to Olefines 20% 0% 40% 60% 80% 100% 20% 40% 60% 80% 100% 0% Europa 20% 100% Exporteure Einsatzstoffe primär Logistikkosten Kapitalkosten Fixkosten & Katalysatoren Utilities & Hilfsstoffe Wertschöpfung Utilities & Hilfsstoffe Einsatzstoffe primär Fixkosten & Katalysatoren Logistikkosten Kapitalkosten Wertschöpfung Quelle: BASF

13 ibi – unser Konzept zur Stärkung Mitteldeutschlands löst weltweit Rohstoffprobleme
Hauptprodukt – Gesamttechnologie Braunkohle-Chemiepark – Dienstleistungen, Verfahren und Anlagentechnik zur stofflichen Nutzung der Braunkohle Einzelprodukte Dienstleistung/Beratung/Entwicklungskonzepte Verfahren/Lizenzen/Systemlösungen Anlagentechnik (komplette Anlagen, Module) 13

14 Szenarien in der Projektumsetzung
Lagerstätten Gewinnung Aufbereitung Extraktion Niedertemperatur-konversion Vergasung Lagerstätten- modellierung selektive Gewinnung 500 kt/a Auf- bereitung Extraktion 40 kt/a Wachs 360 kt/a - Berechnungen auf Basis wasser- freier Braunkohle - Gesamtmenge kt/a entspricht 3,72 Mio. t Rohbraunkohle/a 500 kt/a Kohlen- wasser- stoffe Homo- genisierung Niedertem- peratur- konversion 320 kt/a 540 kt/a 100 kt/a 860 kt/a Mischung/ Konditionierung Vergasung 660 kt/a Syngas Stoffliche Integration an einem Chemiestandort

15 Lagerstätten Gewinnung Aufbereitung Was Berücksichtigung der In- situ-Variabilität der Lagerstätte sowie der Genauigkeit lokaler Vorhersagen bei Lagerstättenmodellierung ± cm, Kohlesorten Bereitstellung abnehmer- gerechter Braunkohlen- sortimente Hochselektive Braunkohlen- gewinnung Wie Erstmalige Übertragung der Konzepte zur geo- statischen Simulation und zur Abbauplanungs- optimierung von Diffus- auf Flözlagerstätten Entwicklung von Simulations- und Planungsalgorithmen Bereitstellung verarbeitungsgerechter Vorprodukte für die Veredelungsverfahren hinsichtlich Qualität/Quantität 15

16 Lagerstätten Gewinnung Aufbereitung Was Berücksichtigung der In-situ- Variabilität der Lagerstätte sowie der Genauigkeit lokaler Vorhersagen bei der Lagerstättenmodellierung (± 5 bis 10 cm) und Abbauplanung (4 bis 8 Kohlesorten) Bereitstellung abnehmer- gerechter Braunkohlen- sortimente Hochselektive Braunkohlen- gewinnung Erforschung Herstellung von Agglomeraten mit engem Körnungsband (von 3/0,5 auf 3/2 mm) Entwicklung Trocknung Feuchtagglomerate (Unterkorn von 30% auf < 8%) Wie Erstmalige Übertragung der Konzepte zur Geostatischen Simulation und zur Abbauplanungsoptimierung von Diffus- auf Flözlagerstätten (Entwicklung von Simulations- und Planungsalgorithmen) Qualifizierung von Rohstoffkennwerten Entwicklung von Sensortechnik Bergmaschinen neuer Generation Prozesssteuer- und -regelmechanismen Screening Maschinen Agglomeration, Herstellung von Mikrogranulaten und schonender Trocknung Planung und Bau Technikum Versuche großtechnische Machbarkeit Ermittlung der Parameter für das Scale-up Bereitstellung verarbeitungsgerechter Vorprodukte für die Veredelungsverfahren hinsichtlich Qualität/Quantität

17 Lagerstätten Gewinnung Aufbereitung Was Erstmalige Übertragung der Konzepte zur Geostatischen Simulation und zur Abbauplanungsoptimierung von Diffus- auf Flözlagerstätten (Entwicklung von Simulations- und Planungsalgorithmen) Bereitstellung abnehmer- gerechter Braunkohlen- sortimente Hochselektive Braunkohlen- gewinnung Berücksichtigung der In-situ- Variabilität der Lagerstätte sowie der Genauigkeit lokaler Vorhersagen bei der Lagerstättenmodellierung (± 5 bis 10 cm) und Abbauplanung (4 bis 8 Kohlesorten) Qualifizierung von Rohstoffkennwerten Entwicklung von Sensortechnik Bergmaschinen neuer Generation Prozesssteuer- und -regelmechanismen Erforschung Herstellung von Agglomeraten mit engem Körnungsband Entwicklung Trocknung Feuchtagglomerate Wie Screening Maschinen Agglomeration, Herstellung von Mikrogranulaten und schonender Trocknung Planung und Bau Technikum Versuche großtechnische Machbarkeit Ermittlung der Parameter für das Scale-up Bereitstellung verarbeitungsgerechter Vorprodukte für die Veredelungsverfahren hinsichtlich Qualität/Quantität

18 Katalytische Spaltung
Extraktion Katalytische Spaltung Vergasung Was Erforschung neuer Extraktionstechnologie für Kohlen mit Wachsgehalt < 8% (bisher > 12% notwendig) Technik zur Gewinnung von Wachsen mit neuen spezifischen Eigenschaften Schließung Lücke Extraktion zu Vergasung Abspaltung der Inhaltsstoffe auf niedrigem Temperatur- niveau (ca. 400°C) Kein Teer, kein Wasserstoff Steigerung Produkteausbeute von 100 kg/t auf > 300 kg/t Entwicklung flexibles, zu- verlässiges Vergaserkonzept flexible Konditionierung des Synthesegases für nachgelagerte Produktion von Basischemikalien Flowsheetmodell Gesamtprozess Wie Screening Extraktionsverfahren (Perkolations-, Immersions-, Hochdruckextraktion) Screening Fest-/Flüssig- trennung; Fraktionierte Kristallisation Planung und Bau Technikum Versuche großtechnische Machbarkeit Ermittlung der Parameter für das Scale-up Katalysatorentwicklung Planung, Aufbau und Betrieb kontinuierliche Laboranlage (Auslegungsdaten für die einzelnen Komponenten und Risikoanalyse) Messungen im kontinuierlichen Betrieb und Modellierung Konzepterstellung Technikumsanlage Brennstoffcharakterisierung Vergasungskinetik technisches Vergaserkonzept Flowsheet-Modellierung Optimierung Stoff-/Energieströme Gasreinigung-/konditionierung stoffliche Nutzung von CO2 Verfügbarkeitsanalysen Genehmigungsfähigkeit Optimierte stoffliche Nutzung der Braunkohle mit energetischer Einbindung

19 Niedertemperatur-konversion
Extraktion Niedertemperatur-konversion Vergasung Was Erforschung neuer Extraktionstechnologie für Kohlen mit Wachsgehalt < 8% (bisher > 12% notwendig) Technik zur Gewinnung von Wachsen mit neuen spezifischen Eigenschaften Schließung Lücke Extraktion zu Vergasung Abspaltung der Inhaltsstoffe auf niedrigem Temperatur- niveau (ca. 400°C) Kein Teer, ohne Wasserstoff Steigerung Produkteausbeute von 100 kg/t auf > 300 kg/t Entwicklung flexibles, zu- verlässiges Vergaserkonzept flexible Konditionierung des Synthesegases für nachgelagerte Produktion von Basischemikalien Flowsheetmodell Gesamtprozess Wie Screening Extraktionsverfahren (Perkolations-, Immersions-, Hochdruckextraktion) Screening Fest-/Flüssig- trennung; Fraktionierte Kristallisation Planung und Bau Technikum Versuche großtechnische Machbarkeit Ermittlung der Parameter für das Scale-up Katalysatorentwicklung Planung, Aufbau und Betrieb kontinuierliche Laboranlage (Auslegungsdaten für die einzelnen Komponenten und Risikoanalyse) Messungen im kontinuierlichen Betrieb und Modellierung Konzepterstellung Technikumsanlage Brennstoffcharakterisierung Vergasungskinetik technisches Vergaserkonzept Flowsheet-Modellierung Optimierung Stoff-/Energieströme Gasreinigung-/konditionierung stoffliche Nutzung von CO2 Verfügbarkeitsanalysen Genehmigungsfähigkeit Optimierte stoffliche Nutzung der Braunkohle mit energetischer Einbindung

20 Katalytische Spaltung
Extraktion Katalytische Spaltung Vergasung Was Erforschung neuer Extraktionstechnologie für Kohlen mit Wachsgehalt < 8% (bisher > 12% notwendig) Technik zur Gewinnung von Wachsen mit neuen spezifischen Eigenschaften Schließung Lücke Extraktion zu Vergasung Abspaltung der Inhaltsstoffe auf niedrigem Temperatur- niveau (ca. 400°C) Kein Teer, kein Wasserstoff Steigerung Produkteausbeute von 100 kg/t auf > 300 kg/t Entwicklung flexibles, zu- verlässiges Vergaserkonzept flexible Konditionierung des Synthesegases für nachgelagerte Produktion von Basischemikalien Flowsheetmodell Gesamtprozess Wie Screening Extraktionsverfahren (Perkolations-, Immersions-, Hochdruckextraktion) Screening Fest-/Flüssig- trennung; Fraktionierte Kristallisation Planung und Bau Technikum Versuche großtechnische Machbarkeit Ermittlung der Parameter für das Scale-up Katalysatorentwicklung Planung, Aufbau und Betrieb kontinuierliche Laboranlage (Auslegungsdaten für die einzelnen Komponenten und Risikoanalyse) Messungen im kontinuierlichen Betrieb und Modellierung Konzepterstellung Technikumsanlage Brennstoffcharakterisierung Vergasungskinetik technisches Vergaserkonzept Flowsheet-Modellierung Optimierung Stoff-/Energieströme Gasreinigung-/konditionierung stoffliche Nutzung von CO2 Verfügbarkeitsanalysen Genehmigungsfähigkeit Optimierte stoffliche Nutzung der Braunkohle mit energetischer Einbindung

21 Organisationsstruktur des ibi-Wachstumskerns
Bündnispartnerversammlung der 13 ibi-Gründungspartner Geschäftsstelle Vorstand Projektleiterversammlung (Verbundprojektleiter) VP 2 VP 3 VP 6 … VP 1 VP 4 VP 5 Unterstützende Maßnahmen

22 Ehrenvorsitzender des ibi-Bündnisses
Herr Prof. Dr.-Ing. K.-D. Bilkenroth, Ehrensenator der TU BAF Der ibi-Vorstand Vorsitzender Strategie / Projektcontrolling Vorstand Wissenschaft Herr A. Hiltermann, InfraLeuna Herr Prof. Dr.-Ing. B. Meyer, TU BAF Vorstand Finanzen / Finanzcontrolling Vorstand Marketing / Vertrieb Herr G.-Ch. Wild, ROMONTA Herr H. Schmidt, MIBRAG Im Vorstand ist auch ein gewähltes Mitglied der Projektleiterversammlung ohne Stimmrecht.

23 Bisherige Ergebnisse:
Bewilligung der Forschung 27. Mai Bestätigung der Förderung des ibi-Wachstumskerns durch das BMBF Förderumfang von 13,9 Mio. € bei einem Gesamtprojektumfang von 21,2 Mio. € und einer Laufzeit von 3 Jahren 28. März 2011 Erteilung der Zuwendungsbescheide für die 20 Teilprojekte, die in 6 Verbundprojekten organisiert sind Förderzeitraum bis Politische Erfolge 14. Juli Aufnahme der „Kohlechemie als Brückentechnologie“ in die Hightech- Strategie 2020 für Deutschland des BMBF 17. August 2010 Gemeinsame Kabinettssitzung der Landesregierungen des Freistaats Sachsen und des Landes Sachsen-Anhalt am 17. August 2010 mit Bekenntnis zum Braunkohle Chemiepark Leuna 12. März 2011 Aufnahme des Themas Kohlechemie in den Landesentwicklungsplan des Landes Sachsen-Anhalt 13. April 2011 Kohlechemie findet Eingang in den Koalitionsvertrag der neuen sachsen-anhaltinischen Landesregierung

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Glück Auf!
z Düngemittel für die Landwirtschaft Quelle: IBI Aliphatische & aromatische Kohlenwasserstoffe Harnstoff Ammoniak Essigsäure Moderne Kunststoffe für alle Lebensbereiche Montanwachs STOFFLICHE VERWERTUNG Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Glück Auf!