Deutsche Shell AG - Portal Schule Wirtschaft
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Vollmer: KIS Köln <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf Seite 1<br />
Agnes Bayard<br />
Kopiervorlage 1<br />
DEUTSCHE SHELL <strong>AG</strong><br />
RAFFINERIE KÖLN-GODORF<br />
Lehrplananbindung<br />
Kopiervorlage / Unterrichtsinhalte, -ziele, -methoden<br />
S I/II<br />
S I/II<br />
S I/II<br />
S I/II<br />
S I<br />
Industrieunternehmen der Region (Sw, Ek, Ch)<br />
(1) Unternehmensprofil Raffinerie Godorf, <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong>, Verbund mit ROW<br />
Rohöl / Ölbestandteile / Ölpreis / Marktwirtschaft (Ch, Sw)<br />
(2) Faktoren, die den Ölpreis beeinflussen (Grafik, Aufgaben)<br />
(2) <strong>Wirtschaft</strong>licher Vergleich zweier Rohölsorten (Tabelle, Aufgaben)<br />
(3) <strong>Wirtschaft</strong>licher Vergleich zweier Rohölsorten (Ergänzung zu (2),<br />
mit Fragestellungen zu chemischen Aspekten)<br />
Destillationsprodukte, Angebot und Nachfrage / Cracken als Wertsteigerungsstrategie<br />
(Ch)<br />
(4) Destillationsprodukte, Diskrepanz von Angebot und Nachfrage<br />
(Grafik, problemorientierte Aufgaben)<br />
(4) Crackverfahren im Vergleich, Hydrocracken und thermisches Cracken<br />
(Information, Aufgaben)<br />
Konzepte einer Raffinerie / Veredelungsstufen / Industrieverbund (Ch)<br />
(5) Strategien einer Raffinerie (Information)<br />
(5) Veredelungsstufen und Wertsteigerung<br />
(Fließschema, Tabelle mit Marktpreisen, problemorientierte Aufgaben)<br />
Tankstelle / Umweltaspekte (Ch, Ek, Sw)<br />
(6) Welche Umweltgefährdungen gehen von Tankstellen aus<br />
(Schüler beschreiben Gefährdungspotentiale und entwickeln Lösungsansätze)<br />
(6) Umweltschutzmaßnahmen moderner Tankstellen (Stationen)<br />
(Schemadarstellung, problemorientierte Aufgaben)<br />
Materialien:<br />
Informationsmaterialien zur Mineralölwirtschaft (siehe unter Kontaktinformationen)<br />
I&S<br />
Gesellschaft<br />
für<br />
partnerschaftliche<br />
Beziehungen<br />
zwischen<br />
Industrie<br />
und<br />
<strong>Schule</strong>/Öffentlichkeit<br />
Kontaktschule<br />
Irmgardis-Gymnasium<br />
Schillerstraße 98-100<br />
50968 Köln<br />
Tel.: 02 21 / 37 32 82<br />
Bonn 1997<br />
Mitarbeit und fachliche Beratung: Heiner Berling (<strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong>, Werk Godorf)<br />
Co-Autoren: GünterVollmer, Heike Kampschulte, Christoph Merschhemke (I&S GmbH)
Seite 2<br />
<strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf Vollmer: KIS Köln<br />
Kopiervorlage 1<br />
Autofahrern auf der A555 oder Benutzern der S-Bahn der<br />
Linie 16 ist sie ein vertrauter Anblick. Links und rechts der<br />
Autobahn erstreckt sich zwischen Godorf und Wesseling<br />
eine eindrucksvolle Industrielandschaft aus Rohren, Türmen<br />
und Tanks.<br />
Ein Teil dieser Industrieanlagen gehört zur <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong>, die<br />
zwischen den Kölner Stadtteilen Godorf, Hahnwald und<br />
Sürth eine Raffinerie betreibt.<br />
Hast du dir schon einmal Gedanken über diesen sonderbaren<br />
Begriff „Raffinerie“ gemacht? Im Lexikon findet man<br />
die Bedeutung dieses aus dem Französischen stammenden<br />
Wortes: Anlage zur Reinigung von Zucker oder zur Verarbeitung<br />
von Rohöl. Zucker spielt in Köln-Godorf keine<br />
Rolle.<br />
Die <strong>Shell</strong> Raffinerie in Köln-Godorf verarbeitet jährlich<br />
etwa 9 Millionen Tonnen! Rohöl u.a. zu Autokraftstoffen,<br />
aber auch zu Heizöl oder Bitumen. Sie bezieht ihr Erdöl<br />
über eine „Pipeline“, also eine Rohrleitung, direkt aus<br />
Rotterdam, dem größten Ölhafen der Welt. Auf der 230<br />
Hektar großen Anlage sind etwa 780 Mitarbeiter beschäftigt.<br />
Ungefähr 350 Mitarbeiter arbeiten im Schichtdienst,<br />
weil die teuren Produktionsanlagen aus Kostengründen<br />
rund um die Uhr laufen müssen.<br />
<strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf<br />
Die <strong>Shell</strong> Raffinerie im Verbund mit ihren Nachbarn<br />
Die Industrielandschaft zwischen Köln und Bonn wird<br />
nicht nur von der <strong>Shell</strong> Raffinerie in Köln-Godorf geprägt.<br />
Hier sind verschiedene Unternehmen ansässig, die miteinander<br />
verbunden sind. Die benachbarten Rheinischen Olefinwerke<br />
(ROW) z.B., an denen die <strong>Shell</strong> und die BASF<br />
mit jeweils 50 % beteiligt sind, werden von der <strong>Shell</strong> Raffinerie<br />
mit Chemiebenzin, dem sogenannten Rohnaphtha, und mit<br />
Schweröl versorgt. Daraus wird bei der ROW Ethen hergestellt,<br />
das wiederum als Rohstoff für Kunststoffe weiterverarbeitet<br />
wird.<br />
Die Royal Dutch/<strong>Shell</strong> Gruppe - ein weltumspannender<br />
Energie- und Chemiekonzern<br />
Die <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> mit Sitz in Hamburg ist ein hundertprozentiges<br />
Tochterunternehmen einer der größten Unternehmensgruppen<br />
der Welt, bestehend aus der niederländischen Royal<br />
Dutch Petroleum Company und der britischen The „<strong>Shell</strong>“<br />
Transport and Trading Company, die sich 1907 zu einem einzigen<br />
Konzern zusammengeschlossen haben. Dieser weltumspannende<br />
Energie- und Chemiekonzern mit seinen mehr als<br />
106.000 Mitarbeitern wird kurz auch als Royal Dutch/<strong>Shell</strong><br />
Gruppe bezeichnet. Das deutsche Tochterunternehmen beschäftigte<br />
1997 rund 2600 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen. Es betreibt<br />
neben der Raffinerie in Köln noch eine weitere in Hamburg.<br />
In dem dargestellten Fraktionierteil des Hydrocrackers auf dem<br />
Gelände der <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> in Köln-Godorf werden Erdölbestandteile<br />
gespalten.<br />
Die erste Tankstelle war eine einfache Benzinpumpe<br />
Die erste Tankstelle der deutschen Tochter der Royal Dutch/<br />
<strong>Shell</strong> Gruppe, die damals noch „Benzinwerke Rhenania GmbH“<br />
hieß, wurde 1924 in Neuss eröffnet. Man darf sich darunter aber<br />
nicht eine Tankstelle, wie wir sie heute kennen, vorstellen, sondern<br />
es handelte sich lediglich um eine einfache Benzinpumpe.<br />
Der Firmenname „Benzinwerke Rhenania GmbH“ wurde 1947<br />
in „<strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong>“ umgewandelt, nachdem alle Werke und<br />
Raffinerien des Unternehmens durch den Krieg zerstört oder<br />
stark beschädigt worden waren.<br />
Die Muschel als Sinnbild für Handelserfolg<br />
Das Muschel-Symbol und der entsprechende Firmenname<br />
„<strong>Shell</strong>“ gehen auf den Unternehmensgründer Marcus Samuel<br />
zurück, der sein im 19. Jahrhundert gegründetes Unternehmen<br />
auf den Namen The „<strong>Shell</strong>“ Transport and Trading Comp. Ltd.<br />
eintragen ließ. Der Name „<strong>Shell</strong>“ (deutsch Muschel) sollte an<br />
seinen Vater erinnern, der mit dem Import und Handel dekorativer<br />
Kamm-Muscheln aus Fernost sein Glück gemacht hatte.<br />
Zum Nachdenken und Nachschlagen<br />
1. Was findet in einer Raffinerie statt?<br />
2. Beschreibe den Weg vom Rohöl zum Kunststoff, wie er<br />
auf dieser Seite angedeutet wird.<br />
3. Fasse in wenigen Sätzen das Wichtigste zur <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong><br />
zusammen.
Vollmer: KIS Köln <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf Seite 13<br />
Kopiervorlage 12<br />
Seit Beginn des modernen Ölzeitalters in der Mitte des 19. Jahrhunderts<br />
unterliegen die Ölpreise starken Schwankungen.<br />
Welche Faktoren bestimmen den Preis des Rohöls?<br />
Dollarkurs<br />
Ölpreis<br />
Aufgaben<br />
1. Vervollständige die Abbildung. Trage die Faktoren ein,<br />
die den Ölpreis beeinflussen.<br />
2. Informiere dich! Welche Faktoren haben die Preissprünge<br />
zu Beginn der 80er Jahre (siehe Abb. links) verursacht?<br />
<br />
Der Handel an den internationalen Rohölbörsen<br />
An den internationalen Rohölbörsen wird täglich Rohöl unterschiedlicher<br />
Herkunft und Qualität angeboten. Gehandelt werden<br />
Erdölmengen, die als Crudes oder Batches bezeichnet werden.<br />
Jedes Batch Rohöl hat eine andere Zusammensetzung. In<br />
ihren Zentrallabors untersuchen die großen Ölkonzerne Proben<br />
der angebotenen Rohöle, um festzustellen, ob sie zur Weiterverarbeitung<br />
in ihren Raffinerien geeignet sind und wieviel sie wert<br />
sind. Die Untersuchungsergebnisse werden den Einkaufsabteilungen<br />
der Unternehmen in dicken Handbüchern zur Verfügung<br />
gestellt. Die folgenden Zahlen stammen aus dem Handbuch vom<br />
Mai 1996:<br />
Produktstruktur und Marktpreise von zwei unterschiedlichen Rohölsorten (Daten von Mai 1996)<br />
Spezifikation Rohöl 1 Spezifikation Rohöl 2<br />
ARH (Arabian Heavy)<br />
NIL (Nigerian Light)<br />
Preis pro Tonne: 208 DM Preis pro Tonne: 235 DM<br />
Dichte 889 kg/m 3 Dichte 848 kg/m 3<br />
Schwefelgehalt 2,86 Gew.% Schwefelgehalt 0,15 Gew.%<br />
Bestandteil Preis (DM/t) Gewichtsanteil, Gew.% Gewichtsanteil, Gew.%<br />
(durch Destillation gewonnen)<br />
Gas 272 1,6 1,3<br />
Naphtha 310 14,8 21,8<br />
Petroleum/Kerosin 287 9,1 12,8<br />
Gasöl (Diesel, leichtes Heizöl) 268 16,1 28,6<br />
Destillationsrückstand ——— 58,4 35,5<br />
Bestandteil Preis (DM/t) Gewichtsanteil, Gew.% Gewichtsanteil, Gew.%<br />
(Destillationsrückstand, über Vakuumdestillation<br />
weiterverarbeitet)<br />
Heizöl (schwer) 180 24,8 28,2<br />
Vakuumrückstand 93 33,6 7,3<br />
Aufgabe<br />
Ihr seid ein Team von Mineralölkaufleuten bei der <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong>.<br />
Euch und natürlich auch der Konkurrenz werden zu den angegebenen<br />
Preisen zwei Batches unterschiedlicher Herkunft<br />
angeboten (siehe Tab. 1). Beide passen in euer Sortiment.<br />
Wie würdet ihr die beiden Erdölsorten unter kaufmännischen<br />
Gesichtspunkten bewerten?<br />
3. Manchmal entscheiden Minuten über ein gutes Geschäft.<br />
Schätzt anhand der vorliegenden Zahlenangaben ab, welches<br />
Öl den größten Profit abwirft. Das schnellste Team<br />
erhält den Zuschlag.
Seite 4<br />
<strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf Vollmer: KIS Köln<br />
Kopiervorlage 13<br />
Rohölsorten im Vergleich: Arabian Heavy oder Nigerian Light<br />
Destillationsprodukte Rohöl 1 Rohöl 2<br />
(Arabian Heavy)<br />
(Nigerian Light)<br />
Einkaufspreis: DMMMMMM Einkaufspreis: DMMMMMM<br />
Gas<br />
Preis:<br />
Naphtha<br />
Preis:<br />
Kerosin/Petroleum<br />
Preis:<br />
Gasöl<br />
Preis:<br />
Heizöl<br />
Preis:<br />
Vakuumrückstand<br />
Preis:<br />
Problemstoff Schwefel<br />
Unsere Modellrechnung ist natürlich stark vereinfacht.<br />
Ein wesentlicher Faktor für die Bewertung des Rohöls<br />
ist sein Gehalt an Schwefel. Gesetzlich festgelegte Grenzwerte<br />
dürfen hier nicht überschritten werden.<br />
Der Grenzwert hängt vom Produkt ab. Für Dieselkraftstoff liegt<br />
dieser Wert bei 0,05 Gew.% und bei leichtem Heizöl bei<br />
0,2 Gew.%.<br />
In gesonderten Arbeitsschritten wird der Schwefel daher aus<br />
dem Rohöl entfernt. Die Kosten hierfür betragen ca. DM 5,– pro<br />
Tonne Rohöl.<br />
Der aus dem Rohöl freigesetzte Schwefel wird als wichtiger<br />
Rohstoff an andere Industrieunternehmen, wie z.B. die im Kölner<br />
Norden gelegene AKZO Chemical, weiterverkauft. Sein<br />
Verkaufspreis liegt bei etwa DM 50,- pro Tonne Schwefel.<br />
Überlegt, ob und wie sich eure Modellrechnung<br />
dadurch verändert.<br />
Aufgaben<br />
1. Berechne die Preise, die die Raffinerie durch den Verkauf der Destillationsprodukte erzielt, wenn 1 t Rohöl der Sorten<br />
Arabian Heavy bzw. Nigerian Light verarbeitet wurde (Benutze dazu die Zahlenangaben aus Tab. 1, Kopiervorlage 2).<br />
2. Damit die Raffinerie wirtschaftlich arbeiten kann, sollten die Raffinationsprodukte in der Summe teurer verkauft werden<br />
können, als das Rohöl im Einkauf gekostet hat. Prüfe, ob diese Aussage für die beiden Rohölsorten zutrifft.<br />
3. Wie unterscheiden sich die beiden Rohölsorten in ihrer chemischen Zusammensetzung?<br />
- Was läßt sich ganz allgemein über ein Rohöl aussagen, das für die Raffinerien hohe Gewinne erbringt?<br />
- An welcher Stelle treten große Preissprünge auf?<br />
4. Zum Nachdenken: Das Angebot an schwerem Heizöl ist seit vielen Jahren größer als die Nachfrage danach. Wo sind die<br />
Überschüsse geblieben?<br />
5. Vergleiche die genannten Raffinationsprodukte und ordne sie in einer Reihe nach zunehmender Siedetemperatur und Länge<br />
ihrer Kohlenwasserstoffe an.<br />
zunehmende Kettenlänge<br />
zunehmende Siedetemperatur<br />
6. Der Gewinn einer Raffinerie läßt sich nicht nur aus dem Vergleich der Kosten des eingekauften Rohöls mit dem Erlös der<br />
daraus hergestellten Destillationsprodukte berechnen. Welche weiteren Kosten müssen in die Berechnungen mit einfließen?
Vollmer: KIS Köln <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf Seite 15<br />
Kopiervorlage 14<br />
Das Angebot-Nachfrage-Problem<br />
Die Veredelung von Raffinationsprodukten<br />
Aufgaben<br />
Die Grafik zeigt das Verhältnis der in der Raffinerie anfallenden<br />
Destillationsprodukte zum jeweiligen Bedarf nach diesen Produkten<br />
durch die <strong>Wirtschaft</strong>.<br />
1. Beschreiben Sie das Angebot-Nachfrage-Problem für die<br />
Produkte der Erdöldestillation. Wirkt sich dieses Problem<br />
auf die Preise für die jeweiligen Produkte aus (siehe Tabelle<br />
1, Kopiervorlage 2)?<br />
2. Gehen Sie von der Verarbeitung von 25.000 Tonnen Rohbenzin<br />
(durchschnittliche Tagesproduktion in der <strong>Shell</strong><br />
Raffinerie in Köln-Godorf) aus. Berechnen Sie den Gesamtpreis,<br />
den Sie für den Verkauf der Destillationsprodukte<br />
erzielen könnten. Nehmen Sie an, daß der<br />
Destillationsrückstand zu schwerem Heizöl (50 %) und<br />
Bitumen (50 %) aufgearbeitet wird.<br />
3. Machen Sie Vorschläge für eine Bewältigung des Angebot-Nachfrage-Problems,<br />
dem sich jede Raffinerie stellen<br />
muß. Versetzen Sie sich dabei in die Rolle eines Chemikers<br />
und in die eines Betriebswirtes.<br />
Veredelung von Raffinationsprodukten<br />
Wenn die in der Destillation erzeugte Produktpalette die Nachfrage<br />
auf dem Markt nicht mehr decken kann, benötigt man<br />
zusätzliche Anlagen, in denen die weniger erwünschten schweren<br />
Bestandteile des Rohöls in leichtere umgewandelt werden.<br />
Solche Anlagen, die nach verschiedenen Techniken arbeiten,<br />
nennt man Konversationsanlagen. In solchen Anlagen werden<br />
lange Kohlenwasserstoffe in kürzere gepalten. Dieser Vorgang<br />
wird als „Cracken“ bezeichnet.<br />
Die <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> betreibt in ihrer Raffinerie verschiedene Crackanlagen.<br />
Die Anlagen können so eingestellt werden, daß die Produktionspalette<br />
an den Marktbedürfnissen ausgerichtet ist.<br />
Unterschiedliche Crackverfahren<br />
Thermisches Cracken:<br />
Der gewünschte Effekt wird durch kurzes Aufheizen der eingesetzten<br />
Destillationsrückstände auf 450 - 550 °C und leicht erhöhten<br />
Druck erreicht. Hohe Temperaturen bringen die großen<br />
Moleküle in so starke Schwingungen, daß die Bindungen zwischen<br />
den Kohlenstoffatomen zerbrechen.<br />
Hydrocracken:<br />
Das technisch eleganteste, aber auch das teuerste Crackverfahren<br />
ist das Hydrocracken. Es handelt sich um ein katalytisches<br />
Spaltverfahren in Gegenwart von Wasserstoff, das bei einem<br />
Druck von 100 bis 200 bar die fast vollständige Umwandlung<br />
der eingesetzten schweren Destillationsprodukte ermöglicht.<br />
Aufgaben<br />
4. Als Beispiel soll n Dodecan C 12<br />
H 26<br />
durch thermisches Cracken bzw. im Hydrocracker gespalten werden. Nennen Sie<br />
mögliche Reaktionsprodukte für die Spaltung nach beiden Verfahren (Struktur- und Summenformeln). Hinweis: In Gegenwart<br />
von Wasserstoff bilden sich gesättigte Kohlenwasserstoffe.<br />
wird durch thermisches Cracken zu<br />
n-Dodekan ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→<br />
wird durch Hydrocracken zu<br />
n-Dodekan ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→<br />
5. Wie unterscheiden sich die Reaktionsprodukte, die durch die beiden Crackverfahren gewonnen werden?<br />
6. Begründen Sie, daß es sich in beiden Fällen um eine chemische Reaktion handelt.<br />
7. Begründen Sie, warum das Hydrocracken kostenintensiver ist als das thermische Cracken.<br />
8. Man sollte denken, daß es für die Raffinerie aus betriebswirtschaftlicher Sicht günstiger ist, nur ein einziges Crackverfahren<br />
anzuwenden. Welche Gründe könnten dennoch dafür sprechen, verschiedene Crackverfahren anzuwenden?<br />
9. Begründen Sie anhand der Grafik zum Angebot-Nachfrage-Problem, ob das Cracken von n-Dodecan ein Prozeß ist, dem eine<br />
hohe praktische Bedeutung zukommt. Nennen Sie geeignetere Kohlenwasserstoffe für den Crackprozeß.
Seite 6<br />
<strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf Vollmer: KIS Köln<br />
Kopiervorlage 15<br />
Die Verarbeitungswege der Destillationsprodukte: Fahrzeugbenzin oder Arzneimittel<br />
Strategien und Zielsetzungen der Raffinerien<br />
Ausgangspunkt Destillation:<br />
Die Verarbeitung des Rohöls beginnt in allen Raffinerien mit<br />
der Destillation. Man erhält Produkte („Fraktionen“), die aus<br />
unterschiedlichen Gründen noch nicht verkäuflich sind. Das angefallene<br />
Rohbenzin (Naphtha) hat z.B. eine viel zu geringe<br />
Oktanzahl für den Einsatz als Pkw-Kraftstoff und zusätzlich<br />
einen unzulässig hohen Schwefelgehalt.<br />
Vakuumrückstand kann z.B. als Bitumen direkt als Produkt verkauft<br />
werden. Die Nachfrage danach ist jedoch weit geringer als<br />
die Mengen, die in den Raffinerien anfallen.<br />
Weiterverarbeitung:<br />
Die Raffineriebetreiber versuchen, die bei der Destillation anfallenden<br />
Rohstoffe durch chemische Prozesse - wie z.B. durch<br />
Entschwefelung, Reformieren oder Cracken - in besser absetzbare<br />
und damit wertvollere Produkte umzuwandeln. Einige Mineralölprodukte<br />
(z.B. Fahrzeugkraftstoffe) kommen direkt aus<br />
der Raffinerie zum Endverbraucher. Andere werden durch Wei-<br />
terverarbeitung über mehrere Stufen veredelt. Der Weg der petrochemischen<br />
Produkte ist dabei unterschiedlich lang. Da auf<br />
jeder Stufe Apparaturen, Arbeitskraft, Energie usw. investiert<br />
werden müssen, werden die Produkte von Stufe zu Stufe teurer -<br />
oder anders ausgedrückt: wertvoller. Man spricht dabei von<br />
Wertschöpfung.<br />
Strategien:<br />
Raffinerien verfolgen unterschiedliche Strategien der Wertschöpfung.<br />
Manche konzentrieren sich auf die Herstellung von<br />
einfachen Mineralölerzeugnissen wie Fahrzeugkraftstoffe, die<br />
sie an ihre Tankstellen ausliefern. Andere Raffinerien steuern die<br />
Reaktionen so, daß ein größerer Teil petrochemisch einsetzbarer<br />
Zwischenprodukte entsteht. Diese höherwertigen Produkte werden<br />
entweder verkauft oder - zu einem Teil - in den Raffinerien<br />
selbst zu wertvolleren Produkten veredelt.<br />
Grafik: Stufen der Wertsteigerung bei der Rohölverarbeitung<br />
Tabelle: Marktpreise der in der Grafik aufgeführten Stoffe (Herbst 1996)<br />
Name Preis Name Preis Name Preis<br />
(DM/t) (DM/t) (DM/t)<br />
Acetylsalicylsäure (Medizin) ab 50.000 Heizöl (leicht) 268 Polyvinylchlorid (PVC) 1.250<br />
Benzol 380 Heizöl (schwer) 176 Rohbenzin 286<br />
Bitumen 101 Methanol 900 Schwefel 50<br />
Dieselkraftstoff 286 Methyltertiärbutylethen 406 Teflon 60.000<br />
(MTBE)<br />
Ethanol 2.000 Ottokraftstoff 332 Tenside ab 4.200<br />
Ethen 850 Polyethen (PE) 1.500 Xylol 815<br />
Farbstoff f. Druckfarben ab 15.000 Polypropen (PP) 1.400<br />
Gase 272 Propen 750<br />
Aufgaben<br />
1. Überprüft die Aussage, daß sich die Produkte von<br />
Veredelungsstufe zu Veredelungsstufe verteuern. Welche<br />
Produkte passen in dieses Schema, welche nicht? Diskutiert<br />
die Ausnahmen.<br />
2. Im Süden und Norden von Köln befindet sich der größte<br />
Chemiegürtel Europas. Diskutiert die Bedeutung der Raffinerie<br />
Godorf der <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> für die Chemie im Raume<br />
Köln.<br />
- Die <strong>Shell</strong> Raffinerie in Köln-Godorf beliefert z.B. die benachbarten<br />
Unternehmen ROW und Montell (Zusammenschluß<br />
der Unternehmen Motedison und <strong>Shell</strong>!) mit Ethen<br />
bzw. Propen. Welche Produkte stellen die genannten Unternehmen<br />
wohl her?<br />
3. Was spricht für und was spricht gegen eine Weiterverarbeitung<br />
der Zwischenprodukte in der Raffinerie selbst?
Vollmer: KIS Köln <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf Seite 17<br />
Kopiervorlage 61<br />
Umweltgefährdungen durch Tankstellen: Probleme und Lösungsansätze<br />
Die <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> verarbeitet pro Jahr ca. 9 Millionen Tonnen Rohöl<br />
in ihrer Raffinerie in Köln-Godorf. Etwa 5 Millionen Tonnen,<br />
also knapp die Hälfte davon, entfallen auf die Produktion von<br />
Autokraftstoffen. Grob geschätzt produziert die <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> in<br />
Köln-Godorf ca. 6.500.000.000 l Kraftstoffe.<br />
Fragen<br />
1. Wieviele Autos könnten mit dieser Kraftstoffmenge betankt<br />
werden, wenn man davon ausgeht, daß das durchschnittliche<br />
Füllvolumen eines Fahrzeugtanks etwa 50 l<br />
beträgt?<br />
2. Wie lange wäre eine gedachte Autoschlange, wenn die<br />
vollgetankten Autos bei einer mittleren Länge von 4,5 m<br />
pro Auto Stoßstange an Stoßstange hintereinander auf einer<br />
einspurigen Fahrbahn aufgereiht wären?<br />
Die Verarbeitung des Rohöls in den Raffinerien und auch der<br />
Umgang mit den Erdölprodukten an den Tankstellen bergen verschiedene<br />
Umweltgefahren. Tankstellen stellen die Verbindungsglieder<br />
zwischen der Raffinerie und dem Autofahrer als<br />
Endverbraucher dar. Um die vielfältigen Gefahren für die Umwelt<br />
möglichst gering zu halten, wurde von den Umweltbehörden<br />
ein dicker Katalog an Umweltauflagen für Tankstellen<br />
erlassen. Dabei werden strenge Anforderungen an die bautechnische<br />
Ausstattung und an die betrieblichen Ablaufschritte an<br />
den Tankstellen gestellt. Nach Angaben der <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> kostet die<br />
Verwirklichung des kompletten Umweltschutz-Paketes zwischen<br />
500.000 und 750.000 DM pro Station.<br />
Aufgaben<br />
1. Zeichne eine Skizze mit den Bestandteilen einer Tankstelle/Servicestation<br />
und stelle anhand dieser Skizze eine Liste<br />
mit den möglichen Umweltgefahren auf, die von Tankstellen<br />
ausgehen können.<br />
2. Welche Maßnahmen würdest du ergreifen, um die jeweiligen<br />
Umweltrisiken möglichst gering zu halten? Entwirf<br />
einen eigenen „Auflagenkatalog“.<br />
3. Warum ist es deiner Meinung nach verboten, daß man sein<br />
Fahrzeug auf dem hauseigenen Parkplatz wäscht? Empfindest<br />
du dieses Verbot als zu streng oder meinst du, daß<br />
es gerechtfertigt ist? Begründe deine Antwort.<br />
<br />
Die nachfolgende Übersicht zeigt die Umweltschutzmaßnahmen an <strong>Shell</strong>-Stationen<br />
Aufgaben<br />
4. Erläutere die dargestellten Umweltvorschriften und vergleiche<br />
sie mit dem von dir erstellten „Auflagenkatalog“.<br />
5. Welche Auswirkungen ergeben sich für die Umwelt, wenn<br />
an der Tankstelle ein frisch gefüllter Reservekanister umkippt?<br />
6. Wozu dient der Atmungsmast, der mit dem Kraftstoffbehälter<br />
der Tankstelle verbunden ist?<br />
7. Was stellst du dir unter einer Trennentwässerung vor?<br />
- Wie kann man Kraftstoffbestandteile aus dem Wasser<br />
entfernen, das in die Abflußschächte abfließt?<br />
8. Erkundige dich bei einer Tankstelle in deiner Umgebung,<br />
wie verhindert wird, daß beim Betanken der Fahrzeuge an<br />
den Zapfsäulen bzw. beim Befüllen der Kraftstoffbehälter<br />
durch die Tankwagen verhindert wird, daß Kraftstoffdämpfe<br />
entweichen.
Seite 8<br />
<strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf Vollmer: KIS Köln<br />
Kopiervorlage Didaktische Bemerkungen<br />
71<br />
Einsatzmöglichkeiten der Kopiervorlagen im „Normalunterricht“ und Anbindung an die Lehrpläne<br />
Das Thema „Mineralölwirtschaft und Petrochemie“ kann u.a. im<br />
Zusammenhang mit der Behandlung der Alkane in der<br />
Jahrgangsstufe 10 sowie an verschiedenen Stellen in der<br />
Sekundarstufe II aufgenommen werden.<br />
Die Materialien liefern Bausteine für die fakultativen Themen<br />
„fossile Brennstoffe“, aber auch „Kunststoffe“ der Jahrgangsstufe<br />
9/10. Da der <strong>Wirtschaft</strong>sraum zwischen Köln und Bonn im<br />
Kern von der Verarbeitung von Rohöl und der Weiterverarbeitung<br />
der Rohölprodukte geprägt ist, sollten die <strong>Schule</strong>n dieser<br />
Region diese Themen als festen Bestandteil ihrer schulinternen<br />
Curricula mit einbeziehen.<br />
Die einzelnen Anlagen und Verfahren einer Raffinerie sind<br />
“Schulbuchthemen” des Chemieunterrichts, die Gesamtkonzeption<br />
einer Raffinerie aber ist letztlich nur unter marktwirtschaftlichen<br />
Aspekten zu verstehen. Die Einheit soll den klassischen<br />
Chemieunterricht zum Thema “Mineralölverarbeitung” um diesen<br />
Aspekt erweitern.<br />
Das nachstehende Fließschema gibt einen Überblick über die Einsatzmöglichkeiten und die mögliche Abfolge der Kopiervorlagen:<br />
Informationen, Bemerkungen, Lösungen<br />
A. Bemerkungen zu den Kopiervorlagen, Lernziele<br />
Kopiervorlage 1<br />
Die Schüler sollen eine eindrucksvolle Industrielandschaft im<br />
Kölner Süden, die viele von ihnen täglich vor Augen haben, in<br />
Teilen kennenlernen. Sie sollen eine Vorstellung von der Funkti-<br />
on einer Raffinerie und von deren Umschlagmengen bekommen.<br />
Sie sollen verstehen, daß die Unternehmen dieses Industriestandortes<br />
einen Industrieverbund bilden.
Vollmer: KIS Köln <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf Seite 19<br />
Didaktische Kopiervorlage Bemerkungen 81<br />
Kopiervorlage 2 + 3<br />
Die Schüler sollen Erdöl und seine Bestandteile unter marktwirtschaftlichen<br />
Aspekten bewerten. Sie sollen anhand der konkreten<br />
Beispiele erkennen, daß für die Aufarbeitung und Veredelung<br />
der Raffinationsprodukte in einer Raffinerie<br />
marktwirtschaftliche Motive maßgeblich sind.<br />
Das Arbeitsblatt 2 beinhaltet zwei Teilaspekte: Zunächst sollen<br />
die Schüler Faktoren benennen, die den Ölpreis generell beeinflussen.<br />
Anschließend erfolgt eine differenziertere Betrachtung<br />
der Problematik, indem gezeigt wird, daß und warum „leichtere“<br />
Rohöle generell höher als „schwere Rohöle“ bewertet werden.<br />
Dem genetischen Gedankengang des Arbeitsblattes 2 wird dadurch<br />
Rechnung getragen, daß man es teilt und hintereinander<br />
darbietet.<br />
Kopiervorlage 4<br />
Die Schüler sollen wissen, daß für schwere Destillationsprodukte<br />
im Gegensatz zu den leichten Bestandteilen des Rohöls<br />
ein Angebotsüberhang besteht und daß die Spaltung<br />
(Cracken) der schweren Bestandteile wirtschaftlich vorteilhaft<br />
ist.<br />
Die vergleichende Erarbeitung von zwei Crackverfahren (thermisches<br />
Cracken, Hydrocracken) hat im wesentlichen zwei<br />
Funktionen:<br />
- Die Schüler erkennen, daß durch verschiedene Crackverfahren<br />
eine unterschiedliche Produktpalette realisiert<br />
wird.<br />
- Sie verstehen, daß beim Hydrocracken ausschließlich gesättigte<br />
Kohlenwasserstoffe gebildet werden, während beim<br />
thermischen Cracken gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe<br />
entstehen.<br />
Kopiervorlage 5<br />
Die Schüler sollen die Argumente für die Weiterverarbeitung<br />
der Produkte der Erdöldestillation unter marktwirtschaftlichen<br />
Aspekten kennenlernen und bewerten können. Sie sollen anhand<br />
konkreter Fakten einschätzen können, ob und unter welchen<br />
Bedingungen, eine Weiterverarbeitung der Destillationsprodukte<br />
in der Raffinerie ökonomisch sinnvoll ist.<br />
Kopiervorlage 6<br />
Umweltgefährdungen durch Tankstellen ist ein Thema, das seine<br />
Wichtigkeit daraus bezieht, daß die Schüler als Beifahrer im<br />
Auto oder durch die Nutzung eines Mofas oder Mopeds Direktabnehmer<br />
der Produkte einer Raffinerie sind. Die Schüler sollten<br />
durch die Erarbeitung dieses Arbeitsblattes einen problembewußten<br />
Umgang mit Kraftstoffen bekommen.<br />
Das hier angestrebte genetische Verfahren sieht vor, daß die<br />
Schüler zunächst auf der Basis ihrer Vorerfahrungen mögliche<br />
Gefährdungspotentiale an Tankstellen benennen und anschließend<br />
die konkreten Schutzmaßnahmen an den Tankstellen zur<br />
Minimierung der Umweltgefährdungen kennenlernen.<br />
B. Hilfen und Hinweise zur Beantwortung der Fragen und Aufgaben<br />
Kopiervorlage 1<br />
Aufgabe 1<br />
In einer Raffinerie wird Rohöl u.a. zu Fahrzeugkraftstoff, Heizöl<br />
und Bitumen verarbeitet. Damit z.B. Fahrzeugbenzin entsteht,<br />
muß das Rohöl von „störenden Stoffen gereinigt werden“ (etymologische<br />
Beziehung zum Begriff „Raffinerie“).<br />
Aufgabe 2<br />
In der Raffinerie (z.B. <strong>Shell</strong> Raffinerie, Köln-Godorf) wird<br />
Chemiebenzin hergestellt, das an weiterverarbeitende Unternehmen<br />
(z.B. ROW) verkauft wird, die daraus z.B. Ethen herstellen.<br />
Das Ethen wiederum ist Rohstoff für die Kunststoffproduktion<br />
(Polyethen).<br />
Kopiervorlage 2<br />
Aufgabe 1<br />
U.a. Dollarkurs, Angebot, Nachfrage, Umweltauflagen, Rohölqualität,<br />
neue Techniken, schwierige Förderung, internationale<br />
Krisen etc.<br />
Ölpreiskrisen von 1973 und 1979. Nach dem Ausbruch des Krieges<br />
im Nahen Osten im Jahre 1973 setzten die OPEC-Länder die<br />
Rohölpreise drastisch herauf. 1979 kam es im Zuge der Revolution<br />
im Iran und des sich anschließenden Krieges zwischen Iran<br />
und Irak zur zweiten Ölpreiskrise.<br />
Aufgabe 3<br />
Vorbemerkung: Die Bezeichnungen für die Fraktionen der<br />
Rohöldestillation sind von Raffinerie zu Raffinerie unterschiedlich,<br />
ebenso wie der weitere Einsatz der Fraktionen. Was wir in<br />
diesen Unterlagen in Analogie zur Schulbuchterminologie vereinfachend<br />
als „schweres Heizöl“ bezeichnen, heißt in der <strong>Shell</strong>-<br />
Terminologie „Vakuumgasöl“ und „Waxydestillate“. Diese Produkte<br />
der Vakuumdestillation dienen vor allem zur Herstellung<br />
von Schmierstoffen, sind aber auch als Komponenten von<br />
schwerem Heizöl oder als Ausgangsstoffe zum Cracken verwendbar.<br />
Die Mineralölkaufleute sollten Rohöl der Sorte Nigerian Light<br />
einkaufen: Nigerian Light wirft Profit ab (Summe der Verkaufspreise<br />
der Destillationsprodukte 242,– DM/t), während die Raffinerie<br />
bei der Verarbeitung von Arabian Heavy Verluste einfährt<br />
(Summe der Verkaufspreise der Destillationsprodukte<br />
195,60 DM/t).
Seite 10<br />
<strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf Vollmer: KIS Köln<br />
Kopiervorlage Didaktische Bemerkungen<br />
91<br />
Kopiervorlage 3<br />
Aufgabe 1<br />
Destillations- Rohöl 1 Rohöl 2<br />
produkte (Arabian Heavy) (Nigerian Light)<br />
Preis:208 DM/t Preis:235 DM/t<br />
Gas<br />
Verkaufspreis: 4,4 DM/ t Rohöl 3,5 DM/ t Rohöl<br />
Naphtha<br />
Verkaufspreis: 45,9 DM/ t Rohöl 67,6 DM/ t Rohöl<br />
Kerosin/Petroleum<br />
Verkaufspreis: 26,2 DM/ t Rohöl 36,7 DM/ t Rohöl<br />
Gasöl<br />
Verkaufspreis: 43,2 DM/ t Rohöl 76,6 DM/ t Rohöl<br />
Heizöl<br />
Verkaufspreis: 44,6 DM/ t Rohöl 50,8 DM/ t Rohöl<br />
Vakuumrückstand<br />
Verkaufspreis: 31,3 DM/ t Rohöl 6,8 DM/ t Rohöl<br />
Summe<br />
195,6 DM/ t Rohöl 242,0 DM/ t Rohöl<br />
Aufgabe 2<br />
Durch die Verarbeitung der Sorte Nigerian Light erzielt die Raffinerie<br />
Gewinne, die Verarbeitung der Sorte Arabian Heavy ist<br />
mit Verlusten verbunden.<br />
Aufgabe 3<br />
Nigerian Light hat größere Anteile leichter Kohlenwasserstoffe.<br />
Generell läßt sich sagen, daß leichtes Rohöl besser bewertet<br />
wird als schweres Rohöl. Preissprung: Vakuumdestillation -<br />
Vakuumrückstand.<br />
Aufgabe 4<br />
Die schweren Fraktionen wie z.B. schweres Heizöl werden in<br />
besser verkäufliche, leichtere Anteile umgewandelt (Spaltung,<br />
Cracken).<br />
Aufgabe 6<br />
Betriebskosten (z.B. zum Erhitzen des Rohöls, Kosten für die<br />
Apparaturen, Personalkosten, Verwaltung, Transport (z.B. Pipeline),<br />
usw.<br />
Kopiervorlage 4<br />
Aufgabe 1<br />
Für die leichteren Kohlenwasserstofffraktionen besteht insgesamt<br />
ein ungefähr ausgeglichenes Verhältnis zwischen Angebot<br />
und Nachfrage; die Angebot-Nachfrage-Situation ist für den<br />
Verkauf von Naphtha besonders günstig. Bei den schweren Bestandteilen<br />
besteht ein Angebotsüberhang.<br />
Aufgabe 2<br />
Verkaufserlös aus der Aufarbeitung von 25.000 t Rohöl (ca.<br />
Tagesproduktion der <strong>Shell</strong> Raffinerie Köln-Godorf)<br />
Bestandteil Prozentanteil Verkaufspreis (DM)<br />
Gas 12,5 1.136.000<br />
Naphtha 18,5 1.395.000<br />
Petroleum/Kerosin 15,5 1.076.000<br />
Gasöl 20,5 1.340.000<br />
schweres Heizöl 22,5 1.237.500<br />
Bitumen 22,5 1.523.125<br />
Aufgaben 4 + 5<br />
Durch thermisches Cracken entstehen gesättigte und ungesättigte<br />
Kohlenwasserstoffe, u.a. Ethen + n-Decan. Durch<br />
Hydrocracken entstehen ausschließlich gesättigte Kohlenwasserstoffe,<br />
u.a. Ethan + n-Decan.<br />
Aufgabe 6<br />
Es entstehen Reaktionsprodukte, deren physik.-chem. Eigenschaften<br />
sich von denen der Ausgangsstoffe unterscheiden.<br />
Aufgabe 7<br />
Das Hydrocracken wird bei hohem Druck durchgeführt. Wegen<br />
des hohen Drucks und weil Wasserstoff verwendet wird, müssen<br />
die Anlagen aufwendig gas- und druckdicht konstruiert werden.<br />
Hohe Betriebskosten entstehen, weil große Mengen Wasserstoff<br />
und Energie für Druckerzeugung benötigt werden.<br />
Aufgabe 8<br />
Durch unterschiedliche Crackverfahren werden verschiedene<br />
Crackprodukte gewonnen. Je nach Auftragslage kann die Raffinerie<br />
ihre Produktpalette variieren, falls die geeigneten Verfahren<br />
zur Verfügung stehen.<br />
Aufgabe 9<br />
Dodecan gehört zu den mittelschweren Destillaten. Für diese<br />
Verbindungen besteht kein Nachfrageproblem. Zum Cracken<br />
werden daher bevorzugt schwerere Fraktionen eingesetzt.<br />
Kopiervorlage 5<br />
Aufgabe 1<br />
1. Stufe: 90 - 300 DM/t; 2. Stufe: bis 800 DM/t; 3. und höhere<br />
Stufe: ab 1000 DM/t<br />
Aufgabe 2<br />
Viele Unternehmen der direkten Umgebung der <strong>Shell</strong> Raffinerie<br />
Godorf beziehen ihre Rohstoffe hierher: u.a. ROW GmbH,<br />
Montell Polyolefins, Hoechst <strong>AG</strong> Werk Knapsack, Hüls <strong>AG</strong><br />
Werk Lülsdorf, Degussa <strong>AG</strong> Werk Kalscheuren.<br />
Bei den Rheinischen Olefinwerken (ROW) und bei Montell<br />
Polyolefins werden aus den Crackprodukten Ethen bzw. Propen,<br />
Kunststoffe, Polyethen und Polypropen, hergestellt.<br />
Aufgabe 3<br />
Kosten für Weiterverarbeitung: u.a. Abschreibung der Anlagen,<br />
Betriebskosten, Personalkosten, Verwaltung, Transport.<br />
Gründe für und gegen eine Aufgabenausweitung der Raffinerien<br />
sind vielfältiger Natur. Als Beispiel ein Argument gegen eine<br />
Weiterverarbeitung: Komplexere und kompliziertere Organisationsstrukturen<br />
erschweren ein schnelles, angepaßtes Reagieren<br />
auf sprunghafte Änderungen des Marktes.
Vollmer: KIS Köln <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf Seite 11<br />
Hintergrundinformationen<br />
Kopiervorlage 10<br />
Kopiervorlage 6<br />
Frage 1<br />
130.000.000 Kraftfahrzeuge<br />
Frage 2<br />
585.000 km<br />
Aufgabe 1<br />
Mögliche Umweltgefährdungen durch....<br />
- undichte Vorratstanks für Kraftstoffe<br />
- Kraftstoffdämpfe<br />
- Kraftstoffe, die beim Befüllen der Vorrats- bzw. Autotanks<br />
in Boden oder Wasser gelangen<br />
- Motoröl, das in Boden oder Wasser gelangt<br />
- Lärm der Service-Station<br />
- Abfälle aus den Tankstellen-Shops<br />
- u.s.w.<br />
Aufgabe 3<br />
Autowäsche auf dem eigenen Grundstück ist verboten, weil das<br />
Grundwasser durch freigesetzte Öle und Benzinreste verunreinigt<br />
werden kann.<br />
Aufgabe 6<br />
Unter- und Überdrücke im Vorratstank, die bei der Entnahme<br />
und Befüllung, aber auch durch Temperaturschwankungen auftreten<br />
können, werden über einen am Rande des Tankstellengrundstücks<br />
aufgestellten Atmungsmast ausgeglichen.<br />
Hintergrundinformationen<br />
<strong>Shell</strong> <strong>AG</strong><br />
Die <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> Aktiengesellschaft ist ein Energie- und Chemieunternehmen<br />
mit den Sparten Mineralöl, Erdgas und Chemie.<br />
Die <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> hat zwei europäische Muttergesellschaften<br />
- die Royal Dutch Petroleum Company, Den Haag, und<br />
The „<strong>Shell</strong>“ Transport and Trading Company p.l.c., London. Die<br />
Royal Dutch/<strong>Shell</strong> Gruppe hält mit einer Milliarde Mark hundert<br />
Prozent des Grundkapitals der <strong>Deutsche</strong>n <strong>Shell</strong>.<br />
Das Hamburger Unternehmen, das zu den größten in Deutschland<br />
zählt, weist für das Jahr 1996 einen Umsatz von rund 21<br />
Milliarden Mark aus sowie einen Gewinn nach Ertragssteuern<br />
von 531,4 Millionen Mark. Die <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> beschäftigte<br />
Anfang 1997 rund 2600 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter; einschließlich<br />
der Tochter- und Enkelgesellschaften sind es 5770.<br />
Firmensitz ist seit 1930 Hamburg.<br />
Die <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> betreibt zwei Raffinerien. Die Raffinerie<br />
in Hamburg-Harburg beschäftigt rund 500, die in Köln-Godorf<br />
rund 600 Mitarbeiter.<br />
<strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> Raffinerie Köln-Godorf<br />
Die Raffinerie in Köln-Godorf wurde 1960 mit einer Rohöl-<br />
Durchsatzkapazität von 4 Millionen Tonnen pro Jahr in Betrieb<br />
genommen. 1967 wurde die Durchsatzkapazität auf 9 Millionen<br />
Tonnen pro Jahr erhöht. Im Jahre 1969 wurde eine<br />
Aromatenanlage erstellt, um die Chemie-Grundstoffe Benzol<br />
und Toluol herzustellen. 1983 wurde eine Konversionsanlage in<br />
Betrieb genommen, um eine Schwer-Heizöl-Komponente mit<br />
Wasserstoff anzureichern und zu entschwefeln, dieses Produkt<br />
kann dann in den Anlagen der ROW zur Ethenherstellung einsetzt<br />
werden. Das in Godorf verarbeitete Rohöl stammt aus den<br />
Mitgliedsländern der OPEC, aus Rußland und aus den Ölfeldern<br />
der Nordsee. Die Kundenwünsche bestimmen den Einsatz der<br />
verschiedenen Qualitäten. Bei hohem Benzinbedarf wird vorzugsweise<br />
leichtes Rohöl eingekauft. Wird besonders viel Heizöl<br />
verlangt, muß mittelschweres Rohöl gekauft werden, und ist<br />
schließlich vor allem Bitumen gefragt, wird hauptsächlich<br />
schweres Rohöl verarbeitet.<br />
Aufgabe 7<br />
Das Oberflächenwasser im Bereich der Zapfsäulen und im Umfüllbereich<br />
der Tankwagen wird von den übrigen Abwässern der<br />
Tankstelle getrennt aufgefangen und aufbereitet, bevor es ins<br />
öffentliche Kanalnetz abgeleitet wird.<br />
Die Kraftstoffbestandteile im Wasser haben eine geringere Dichte<br />
als Wasser und können über die Dichteverteilung abgetrennt<br />
werden.<br />
Aufgabe 8<br />
Bei der Befüllung von Vorratstanks durch die Tankwagen oder<br />
beim Befüllen der Kraftstofftanks der Pkw können die beim<br />
Betanken verdrängten Dämpfe entweichen. Durch moderne Gasrückführungssysteme<br />
wird das Entweichen der Dämpfe weitestgehend<br />
vermieden. Viele Tankstellen sind mittlerweile mit dem<br />
sogenannten „Saugrüssel“ ausgestattet, einem Zapfhahn, der so<br />
konstruiert ist, daß die beim Betanken entweichenden Dämpfe<br />
in den Vorratstank überführt werden.<br />
Die Raffinerie in Köln-Godorf betreibt Anlagen zur Destillation<br />
unter Normaldruck und unter vermindertem Druck sowie Crackanlagen,<br />
um die schwereren Bestandteile in leichtere Produkte<br />
wie Naphtha und Gasöl zu zerlegen.<br />
Konversionsanlagen<br />
Man unterscheidet grundsätzlich drei Verfahrensarten beim<br />
Cracken: Thermisches Cracken, katalytisches Cracken und<br />
Hydrocracken. Die optimale Verfahrenskombination richtet sich<br />
nach den vorhandenen Rohölen, den gewünschten Produkten<br />
und den wirtschaftlichen Voraussetzungen, denn die Betriebskosten<br />
und die Produktionsergebnisse sind sehr unterschiedlich.<br />
Thermisches Cracken:<br />
Das thermische Cracken ist das einfachste und älteste<br />
Konversionsverfahren. Der gewünschte Effekt wird durch kurze<br />
Überhitzung der eingesetzten Rückstände unter Druck erreicht.<br />
Ergebnis des Crackens ist eine Produktpalette, die von Gasen<br />
über Benzin und Mitteldestillat bis zu schwerem Rückstand<br />
reicht. Zusätzlich werden ungesättigte Kohlenwasserstoffe gebildet.<br />
Katalytisches Cracken:<br />
Mit dem katalytischen Cracken erreicht man ein wesentlich höheres<br />
Umwandlungsergebnis als beim thermischen Cracken. Der<br />
Spaltvorgang erfolgt bei etwa 500 °C in Gegenwart eines<br />
Katalysators (z.B. synthetische Aluminiumsilikate). Bei diesem<br />
Verfahren werden überwiegend Wachsdestillate eingesetzt.<br />
Hydrocracken:<br />
Das technisch eleganteste und flexibelste, zugleich aber teuerste<br />
Konversionsverfahren ist das Hydrocracken. Es handelt sich um<br />
ein katalytisches Spaltverfahren in Gegenwart von Wasserstoff<br />
bei einem Druck von 100 bis 200 bar, das eine nahezu vollständige<br />
Umwandlung des Einsatzproduktes ermöglicht. Bei diesem<br />
Verfahren wird Wasserstoff an die Spaltprodukte angelagert.<br />
Daher entstehen bei diesem Verfahren keine ungesättigten<br />
Kohlenwasserstoffverbindungen.
Seite 12<br />
<strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf Vollmer: KIS Köln<br />
Hintergrundinformationen<br />
Kopiervorlage 1<br />
Das Hydrocracken hat den Vorteil, daß sich je nach Katalysator<br />
und Betriebsbedingungen die erwünschte Ausbeute in bestimmte<br />
Richtungen verschieben läßt. So kann man im Hydrocracker<br />
entweder fast ausschließlich Benzin oder überwiegend Dieselkraftstoff<br />
und leichtes Heizöl bei geringem Benzinanteil gewinnen.<br />
Von Nachteil sind der hohe Wasserstoffbedarf und der hohe<br />
Druck, der z.B. 15 bis 20 cm starke Reaktorwände erfordert.<br />
Weitere Hinweise zu den Konversionsverfahren finden Sie in<br />
der Broschüre „Mineralöl und Raffinerien“ des Mineralölverbandes<br />
e.V., Hamburg.<br />
Umweltschutz an <strong>Shell</strong>-Stationen<br />
Umfangreiche Informationen zu Umwelschutzbestimmungen<br />
für Tankstellen finden Sie in der Broschüre “Umweltschutz an<br />
<strong>Shell</strong> Stationen“ der <strong>Deutsche</strong>n <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong>.<br />
Literatur:<br />
Zu den angesprochenen Themen verschickt u.a. die <strong>Deutsche</strong><br />
<strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> umfangreiches Informationsmaterial. Einige Broschüren<br />
seien hier besonders empfohlen:<br />
[1] Der internationale Handel mit Rohöl und Mineralölprodukten;<br />
<strong>Shell</strong> Briefing Service, Nummer 2/1994, <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong><br />
<strong>AG</strong>, Hamburg<br />
[2] Umweltschutz an <strong>Shell</strong> Stationen; Vertriebszentrum Tankstellen,<br />
4. Aufl. 1/95, <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong>, Hamburg<br />
[3] Mineralöl und Raffinerien; Mineralölverband e.V., Hamburg,<br />
1996<br />
[4] Mineralöl und Umweltschutz; Mineralölverband e.V., Hamburg,<br />
1994<br />
Kontaktinformationen<br />
1. Ansprechpartner<br />
Mit Fragen, Wünschen oder Kritik wenden Sie sich bitte an den folgenden Ansprechpartner: Dr. Hans<br />
Wenck, <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong>, Überseering 35, 22297 Hamburg. Tel. (040) 6324 - 5485, Telefax (040)<br />
6324 - 5667<br />
2. Informations- und Unterrichtsmaterialien<br />
Auf Anfrage schickt Ihnen die <strong>Deutsche</strong> <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> ein Paket von Materialien zum Thema Mineralölwirtschaft<br />
zu.<br />
3. Betriebsbesichtigungen<br />
Auf Anfrage möglich.<br />
4. Ausbildungsplätze<br />
Die <strong>Shell</strong> <strong>AG</strong> - Raffinerie Köln-Godorf bildet Chemikanten, Chemielaboranten und Prozeßleitelektroniker<br />
aus.<br />
Die Ausbildung findet in Kooperation mit den Rheinischen Olefinwerken im Ausbildungszentrum der<br />
Rheinischen Olefinwerke statt. Informationen über Herrn Platzhaus, Raffineriezentrum Köln-Godorf,<br />
Godorfer Hauptstraße 150, 50997 Köln-Godorf. Tel.: (0 22 36) 7 52 13.