Treibstoff für besseres Wachstum

Stefan Schlutter

Helwan, 30 Kilometer südlich von Kairo an den Ufern des Nils gelegen, war mit seinen schwefelhaltigen Quellen einst Kurort. Heute ist Helwan ein Zentrum der ägyptischen Schwerindustrie und seit letztem Jahr um eine Branche reicher: Die Uhde GmbH mit Stammsitz in Dortmund hat hier eine große Fertilizer-Anlage zur Produktion von Ammoniak und Harnstoff-Granulat errichtet. Das international aufgestellte Unternehmen plant und baut seit über 80 Jahren weltweit Düngemittelanlagen. Seit längerer Zeit vor allem im mittleren Osten.

In Ägypten und Qatar, wo riesige Erdgasvorkommen als Grundprodukt für die Ammoniak- und Harnstoffproduktion den Anlagenbau boomen lassen, hat Uhde in den letzten drei Jahren allein sechs Fertilizer-Anlagen im Auftrag unterschiedlicher Betreibergesellschaften schlüsselfertig errichtet. Die Anlagen stoßen schon jetzt an ihre Kapazitätsgrenzen und werden mit über 100 % Auslastung gefahren. Um die Produktionssicherheit des chemisch hochkomplexen Prozesses zur Herstellung des Düngemittels Urea (Harnstoff) zu gewährleisten, benutzt Uhde hauptsächlich Plattenwärmetauscher (PWT) von Gea Ecoflex. Die gedichteten PWTs werden in der Prozesskette zur Kühlung bei der CO2- und Restgaswäsche und anderen Prozessabschnitten sowie in der Urea-Produktionsanlage installiert.

„Der explodierende Rohölpreis hat unserem Geschäft einen enormen Vorschub geleistet. Weltweit steigt die Nachfrage nach Biokraftstoffen, die nun in Konkurrenz stehen zur Nahrungsmittelproduktion. Die Anbauflächen für pflanzliche Energieträger wachsen kontinuierlich. Dementsprechend wächst auch die Nachfrage nach Düngemitteln“, sagt Reinhard Michel, Leiter der Ausrüstungsgruppe des Geschäftsbereichs Ammonia & Urea bei der Uhde GmbH. Um der Nachfrage nach Produktionsanlagen nachkommen zu können, haben die Uhde-Ingenieure ein Kopierkonzept verfolgt, bei dem möglichst viele Anlagenteile aus Voranlagen übernommen werden können. Das reduziert die Engineeringkosten gewaltig und verkürzt die Bauzeit. Vom Erstgespräch bis zur Übergabe an den Kunden und damit zum Produktionsstart vergehen gerade mal noch 36 Monate.

In Helwan werden täglich 1200 t Ammoniak und 1925 t Harnstoff produziert. Das Ammoniak ist elementarer Rohstoff für die Herstellung von Harnstoff. Die Ammoniak-Anlagen arbeiten nach dem Uhde-eigenen Ammoniak-Verfahren, das auf dem bewährten Haber-Bosch-Verfahren basiert. Dabei wird der Rohstoff Erdgas entschwefelt und danach für die Erzeugung des zur Ammoniaksynthese notwendigen Wasserstoffes unter Zugabe von Dampf katalytisch in seine einzelnen chemischen Bestandteile aufgespalten. Dabei entstehen Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Wasserstoff und verbleibende Reste von Methan aus der Erdgasspaltung. Stickstoff wird im nächsten Prozessschritt unter Verbrennung von Methan, CO und H2 mittels Luft dem Prozess zugeführt. Unter Zugabe von Dampf wird das Kohlenmonoxid über Katalysatoren in CO2 umgewandelt und anschließend aus dem gebildeten Synthesegas herausgewaschen.

„Bei der CO2-Wäsche arbeiten drei parallel geschaltete Plattenwärmetauscher vom Typ VT 2508“, sagt Carsten Reuter, Key Account Manager-Chemie, bei GEA Ecoflex. „Das CO2 strömt als Zwei-Phasen-Gas-Wasser-Gemisch mit 95,2 °C in den PWT und wird hier im Gegenstromverfahren auf 33 °C abgekühlt. Als Kühlmittel wird Wasser mit einer Temperatur von 30 °C benutzt. Das Design der Platten garantiert dabei die maximale Wärmeübertragung. Das selektiv ausgewaschene CO2 wird als Prozessmedium gemeinsam mit dem produzierten Ammoniak als Ausgangsstoff der Urea-Prozessanlage zugeführt. Die Harnstoff-Anlagen arbeiten nach dem Stamicarbon-Verfahren, das in den Niederlanden entwickelt wurde“, präzisiert Reuter.

In jedem der 10 t schweren und 3 m hohen VT 2508-PWTs sind 1000 m2 Hochleistungsedelstahl (1.4539; Aisi 904 L) verbaut. Die übertragene Wärmeleistung beträgt 14,5 MW. Insgesamt sind in der Helwan-Anlage für unterschiedliche Prozessanwendungen 16 PWTs eingebaut.

cav 431

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