Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung
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Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung

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Kapitel 4 Wirtschaftliche Aspekte Hohe Investitionskosten. Reduzierung der Anlagenbetriebskosten durch Energierückgewinnung. Anlass für die Umsetzung Optimierung der Energiebilanz der Miscella-Destillation. Erhöhte Anlagensicherheit. Einhaltung von staatlichen Energiesparplänen. Referenzliteratur [141, FEDIOL, 2002] 4.7.4.4 Wiederverwendung von Wärme bei der Härtung pflanzlicher Öle Beschreibung Die Hydrogenierungsreaktion, die bei der Härtung von Ölen zur Herstellung von Fetten für das Kochen, den Verzehr und die Seifenherstellung stattfindet, ist ein exothermer Prozess. Die bei der Reaktion entstehende Wärmemenge beträgt 41,67 – 152,78 kWh/t (150 – 550 MJ/t) eingesetztes Material. Die erzeugte Wärme hängt vom Ausgangsmaterial den Produktvorgaben und dem Produkttyp ab; wenn beispielsweise weniger gehärtete Produkte erzeugt werden, wird auch weniger Dampf produziert. Diese Wärme wird eingesetzt, um das Produkt auf die gewünschte Reaktionstemperatur zu bringen und um später in der Reaktion Dampf zu erzeugen. Erreichbare Umweltvorteile Verringerter Energieverbrauch, z. B. Verbesserung der Prozesseffizienz durch Wärmerückgewinnung. Verringerung der Emissionen aus der Energieerzeugung. Betriebsdaten In einer Beispielraffinerie für Speiseöl wird der erzeugte Dampf in die bereits vorhandene Dampfhauptleitung der Anlage, die bei 350.000 Pa (3,5 bar) betrieben wird, eingespeist und verringert so den Primärdampfverbrauch der Anlage insgesamt. Die erreichbare Erzeugung von Energie (Dampf) beträgt den Angaben zufolge 25–125 kWh/t (90 – 450 MJ/t) (40 – 200 kg/t) nicht raffiniertes Öl. Außerdem lässt sich durch Nutzung der exothermen Energie aus der Härtung eine Senkung des Verbrauchs von Primärenergie am betreffenden Standort um 5 – 10 % erzielen. Anwendbarkeit In vielen Bereichen anwendbar und zuverlässig im Betrieb. Die Anwendbarkeit kann durch folgende Faktoren eingeschränkt werden: • Anteil aller Produkte, die eine Härtung erfordern • die bestehende Energieversorgungsstrategie der Anlage insgesamt, z. B. externe Versorgung • der bestehende Energiemix der gesamten Anlage, z. B. das Verhältnis von Strom zu Dampf • Art der Energieverträge mit externen Lieferanten/Verbrauchern. Wirtschaftliche Aspekte Zusätzliche Investitionen sind erforderlich. Geringere Betriebskosten durch geringere Dampferzeugung. Anlass für die Umsetzung Vorrausschauende Energieplanung. Referenzliteratur [65, Germany, 2002, 185, CIAA-FEDIOL, 2004] 4.7.4.5 Mineralölwäscher zur Rückgewinnung von Hexan Beschreibung Die Hexan- und Dampfbrüden aus der Desolventierung-Toastung des Schrots, der Miscella-Destillation, dem Auskocher und der Strippkolonne des Mineralölsystems werden durch einen Kondensator geleitet. Bestandteile, die vom Verdichter nicht kondensiert werden können, z. B. sehr geringe Mengen von Abluft mit Spuren von Hexan, werden von einem Mineralölwäscher absorbiert. 510 Januar 2006 RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL

Kapitel 4 Der Mineralölwäscher besteht aus einer Absorptionssäule, in der das Hexan von kaltem Mineralöl mit Nahrungsmittelqualität (medizinisches Weißöl) absorbiert wird. Das mit Hexan befrachtete Mineralöl wird dann zwecks Rückgewinnung des Hexans durch eine Dampfstrippkolonne geleitet. Das Mineralöl wird abgekühlt und in der Absorptionssäule wiederverwendet. Das Hexan und der Dampfbrüden aus der Dampfstrippkolonne werden im Kondensator kondensiert. Dann wird das Hexan-Wasser-Kondensat zum Hexan-Wasser-Abscheider geleitet. Das Abwasser wird im Hexan-Wasser- Abscheider dekantiert und das Hexan wieder zum Extraktionsprozess rückgeführt. Der Vorgang ist in Abbildung 4.57 dargestellt. Hexanrückführung zum Extraktionsprozess Desolventierer- Toaster für das Schrot Hexan-Wasserkondensat Hexan und Dampfbrüden Hexan-Wasser- Abscheider Verdichter Wasser mit Hexanrückständen Hexan und Dampfbrüden Nicht-kondensierbare Stoffe (Hexan-Brüden) Hexan und Dampfbrüden Hexan und Dampfbrüden Reboiler Miscella- Destillation Abbildung 4.57: Mineralölsystem und zugehörige Prozessschritte [141, FEDIOL, 2002] Mit Hexan befrachtetes Mineralöl Mineralölsystem Dampfstrippkolonne Absorptionssäule Nicht-kondensierbare Stoffe mit Spuren von Hexan Erreichbare Umweltvorteile Rückgewinnung von Hexan zur Wiederverwendung, dadurch geringere VOC-Emissionswerte. Rückgewonnenes Mineralöl Medienübergreifende Auswirkungen Zusätzlicher Energieverbrauch, hauptsächlich durch die Erwärmung des Mineralöls unter Verwendung von Strippdampf und durch die Nutzung von Strom zum Pumpen des Öls. Betriebsdaten Hexan-Emissionskonzentrationen unter dem LEL (unterer Explosionsgrenzwert), z. B. etwa 40 g/m³, können erzielt werden. Der Energieverbrauch beträgt etwa 25 kg Dampf/Tonne Saat und 0,5 kWh/Tonne Saat. Anwendbarkeit Geeignet für bestehende und neue Anlagen, gute Betriebszuverlässigkeit und leicht verfügbar. Wirtschaftliche Aspekte Hohe Investitionskosten und zusätzliche Betriebskosten wegen des zusätzlichen Energieverbrauchs. Durch die Hexanrückgewinnung werden Kosten gespart. Anlass für die Umsetzung Größere Anlagensicherheit, Rückgewinnung und Wiederverwendung von Hexan, gesetzliche Auflagen zu VOC-Emissionen und die Tatsache, dass es keine bessere Alternative als Mineralöl mit Nahrungsmittelqualität zur Benutzung als Absorptionsflüssigkeit gibt. Referenzliteratur [141, FEDIOL, 2002] RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL Januar 2006 511

Kapitel 4<br />

Der Mineralölwäscher besteht aus einer Absorptionssäule, in <strong>der</strong> das Hexan von kaltem Mineralöl mit<br />

Nahrungsmittelqualität (medizinisches Weißöl) absorbiert wird. Das mit Hexan befrachtete Mineralöl wird dann<br />

zwecks Rückgewinnung des Hexans durch eine Dampfstrippkolonne geleitet. Das Mineralöl wird abgekühlt <strong>und</strong><br />

in <strong>der</strong> Absorptionssäule wie<strong>der</strong>verwendet.<br />

Das Hexan <strong>und</strong> <strong>der</strong> Dampfbrüden aus <strong>der</strong> Dampfstrippkolonne werden im Kondensator kondensiert. Dann wird<br />

das Hexan-Wasser-Kondensat zum Hexan-Wasser-Abschei<strong>der</strong> geleitet. Das Abwasser wird im Hexan-Wasser-<br />

Abschei<strong>der</strong> dekantiert <strong>und</strong> das Hexan wie<strong>der</strong> zum Extraktionsprozess rückgeführt. Der Vorgang ist in<br />

Abbildung 4.57 dargestellt.<br />

Hexanrückführung<br />

zum<br />

Extraktionsprozess<br />

Desolventierer-<br />

Toaster für das<br />

Schrot<br />

Hexan-Wasserkondensat<br />

Hexan <strong>und</strong><br />

Dampfbrüden<br />

Hexan-Wasser-<br />

Abschei<strong>der</strong><br />

Verdichter<br />

Wasser mit<br />

Hexanrückständen<br />

Hexan <strong>und</strong><br />

Dampfbrüden<br />

Nicht-kondensierbare<br />

Stoffe (Hexan-Brüden)<br />

Hexan <strong>und</strong> Dampfbrüden<br />

Hexan <strong>und</strong><br />

Dampfbrüden<br />

Reboiler<br />

Miscella-<br />

Destillation<br />

Abbildung 4.57: Mineralölsystem <strong>und</strong> zugehörige Prozessschritte<br />

[141, FEDIOL, 2002]<br />

Mit Hexan<br />

befrachtetes<br />

Mineralöl<br />

Mineralölsystem<br />

Dampfstrippkolonne<br />

Absorptionssäule<br />

Nicht-kondensierbare<br />

Stoffe mit Spuren<br />

von Hexan<br />

Erreichbare Umweltvorteile<br />

Rückgewinnung von Hexan zur Wie<strong>der</strong>verwendung, dadurch geringere VOC-Emissionswerte.<br />

Rückgewonnenes<br />

Mineralöl<br />

Medienübergreifende Auswirkungen<br />

Zusätzlicher Energieverbrauch, hauptsächlich durch die Erwärmung des Mineralöls unter Verwendung von<br />

Strippdampf <strong>und</strong> durch die Nutzung von Strom zum Pumpen des Öls.<br />

Betriebsdaten<br />

Hexan-Emissionskonzentrationen unter dem LEL (unterer Explosionsgrenzwert), z. B. etwa 40 g/m³, können<br />

erzielt werden. Der Energieverbrauch beträgt etwa 25 kg Dampf/Tonne Saat <strong>und</strong> 0,5 kWh/Tonne Saat.<br />

Anwendbarkeit<br />

Geeignet für bestehende <strong>und</strong> neue Anlagen, gute Betriebszuverlässigkeit <strong>und</strong> leicht verfügbar.<br />

Wirtschaftliche Aspekte<br />

Hohe Investitionskosten <strong>und</strong> zusätzliche Betriebskosten wegen des zusätzlichen Energieverbrauchs. Durch die<br />

Hexanrückgewinnung werden Kosten gespart.<br />

Anlass für die Umsetzung<br />

Größere Anlagensicherheit, Rückgewinnung <strong>und</strong> Wie<strong>der</strong>verwendung von Hexan, gesetzliche Auflagen zu<br />

VOC-Emissionen <strong>und</strong> die Tatsache, dass es keine bessere Alternative als Mineralöl mit Nahrungsmittelqualität<br />

zur Benutzung als Absorptionsflüssigkeit gibt.<br />

Referenzliteratur<br />

[141, FEDIOL, 2002]<br />

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