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1 Vorstellung einer Initiative zur Rohstoffversorgung der chemischen Industrie auf der Basis von Braunkohle ibi - Innovative Braunkohlen Integration In.

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Präsentation zum Thema: "1 Vorstellung einer Initiative zur Rohstoffversorgung der chemischen Industrie auf der Basis von Braunkohle ibi - Innovative Braunkohlen Integration In."—  Präsentation transkript:

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

2 2 Rückblick Bildquelle: LMBV 04 Wandlung und Perspektiven – Böhlen/Zwenkau/Cospuden

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

4 4 Preisstabilität von Braunkohle im Vergleich zu Erdöl / Erdgas % zum Jahr 2000 Jahr Braunkohleprodukte Drittlandskohle (KW + Koks) Erdgas Öl (Roh- + Heizöl) (Briketts + Staub) Quelle:

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

6 6 Chemische Industrie Braunkohlebergbau Anlagenbau Quelle: Website MIBRAG mbH KMS Peres Bergbaukompetenzen der ibi- Bündnispartner Definition der der rohstofflichen Basis des Braunkohlen-Chemieparks 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)

7 7 Chemische Industrie Braunkohlebergbau Anlagenbau Quelle: Website Linde AG 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 Sicherung passgenauer Entwicklungen im Bergbau und Anlagenbau durch Integration der stofflichen und anlagentechnischen Kompetenz der chemischen Industrie Quelle: Romonta GmbH

8 8 Chemische Industrie Braunkohlebergbau Anlagenbau 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) Quelle: Website FAM Quelle: EPCQuelle: Website TAKRAF Gewährleistung späterer Umsetzung der ibi-Produkte durch spezielle Expertise in Nischen der Verfahrenstechnik und des Anlagenbaus

9 9 5 Theißen/Profen Leuna Amsdorf km-Distanz 50 km-Distanz 75 km-Distanz

10 10

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

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

13 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)

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

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

16 16 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) Erforschung Herstellung von Agglomeraten mit engem Körnungsband (von 3/0,5 auf 3/2 mm) Entwicklung Trocknung Feuchtagglomerate (Unterkorn von 30% auf < 8%) Screening Maschinen Agglomeration, Herstellung von Mikrogranulaten und schonender Trocknung Planung und Bau Technikum Versuche großtechnische Machbarkeit Ermittlung der Parameter für das Scale-up GewinnungLagerstätten Aufbereitung Was Wie Bereitstellung verarbeitungsgerechter Vorprodukte für die Veredelungsverfahren hinsichtlich Qualität/Quantität Bereitstellung abnehmer- gerechter Braunkohlen- sortimente Hochselektive Braunkohlen- gewinnung Qualifizierung von Rohstoffkennwerten Entwicklung von Sensortechnik Bergmaschinen neuer Generation Prozesssteuer- und -regelmechanismen Erstmalige Übertragung der Konzepte zur Geostatischen Simulation und zur Abbauplanungsoptimierung von Diffus- auf Flözlagerstätten (Entwicklung von Simulations- und Planungsalgorithmen)

17 17 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 Screening Maschinen Agglomeration, Herstellung von Mikrogranulaten und schonender Trocknung Planung und Bau Technikum Versuche großtechnische Machbarkeit Ermittlung der Parameter für das Scale-up GewinnungLagerstätten Aufbereitung Was Wie Bereitstellung verarbeitungsgerechter Vorprodukte für die Veredelungsverfahren hinsichtlich Qualität/Quantität

18 18 Katalytische Spaltung Extraktion Vergasung Entwicklung flexibles, zu- verlässiges Vergaserkonzept flexible Konditionierung des Synthesegases für nachgelagerte Produktion von Basischemikalien Flowsheetmodell Gesamtprozess 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 Erforschung neuer Extraktionstechnologie für Kohlen mit Wachsgehalt 12% notwendig) Technik zur Gewinnung von Wachsen mit neuen spezifischen Eigenschaften Optimierte stoffliche Nutzung der Braunkohle mit energetischer Einbindung 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 CO 2 Verfügbarkeitsanalysen Genehmigungsfähigkeit Was Wie

19 19 Niedertemperatur- konversion Extraktion Vergasung Entwicklung flexibles, zu- verlässiges Vergaserkonzept flexible Konditionierung des Synthesegases für nachgelagerte Produktion von Basischemikalien Flowsheetmodell Gesamtprozess 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 Erforschung neuer Extraktionstechnologie für Kohlen mit Wachsgehalt 12% notwendig) Technik zur Gewinnung von Wachsen mit neuen spezifischen Eigenschaften Optimierte stoffliche Nutzung der Braunkohle mit energetischer Einbindung 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 CO 2 Verfügbarkeitsanalysen Genehmigungsfähigkeit Was Wie

20 20 Katalytische Spaltung Extraktion Vergasung Entwicklung flexibles, zu- verlässiges Vergaserkonzept flexible Konditionierung des Synthesegases für nachgelagerte Produktion von Basischemikalien Flowsheetmodell Gesamtprozess 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 Erforschung neuer Extraktionstechnologie für Kohlen mit Wachsgehalt 12% notwendig) Technik zur Gewinnung von Wachsen mit neuen spezifischen Eigenschaften Optimierte stoffliche Nutzung der Braunkohle mit energetischer Einbindung 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 CO 2 Verfügbarkeitsanalysen Genehmigungsfähigkeit Was Wie

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

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

23 23 Bisherige Ergebnisse: Bewilligung der Forschung 27. Mai 2010 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 2011Erteilung der Zuwendungsbescheide für die 20 Teilprojekte, die in 6 Verbundprojekten organisiert sind Förderzeitraum bis Politische Erfolge 14. Juli 2010 Aufnahme der Kohlechemie als Brückentechnologie in die Hightech- Strategie 2020 für Deutschland des BMBF 17. August 2010Gemeinsame Kabinettssitzung der Landesregierungen des Freistaats Sachsen und des Landes Sachsen-Anhalt am 17. August 2010 mit Bekenntnis zum Braunkohle Chemiepark Leuna 12. März 2011Aufnahme des Themas Kohlechemie in den Landesentwicklungsplan 2010 des Landes Sachsen-Anhalt 13. April 2011Kohlechemie findet Eingang in den Koalitionsvertrag der neuen sachsen-anhaltinischen Landesregierung

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


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