Kompakter Wärmetauscher für die Petrochemie

Dow Wolff Cellulosics, der belgische Hersteller von Zelluloseprodukten, hat zwei Compabloc Kompaktwärmetauscher von Alfa Laval für unterschiedliche Aufgaben in einer der Kolonnen zur Lösungsmittelrückgewinnung seiner Anlage installiert. Der erste Apparat, den Alfa Laval extrem kurzfristig liefern konnte, wurde dringend benötigt, um einen verschlissenen Rohrbündelverdampfer zu ersetzen und die Kapazität der Anlage erheblich zu erhöhen. Berechnungen zufolge ermöglicht der zweite Compabloc, der in der Kolonne für die Erwärmung des Prozesszulaufs installiert wurde, zudem jährliche Energieeinsparungen von 22.400 GJ und eine CO₂-Reduzierung von 1.250 Tonnen.

Dow ist ein diversifiziertes Chemieunternehmen mit 46.000 Mitarbeitern weltweit und einer großen Produkt- und Dienstleistungspalette. Dow Wolff Cellulosics mit Sitz im belgischen Zwijndrecht stellt HEC (Hydroxyethylcellulose) unter dem Markennamen CELLOSIZE™ her, das vor allem als Farbverdickungsmittel zum Einsatz kommt.

Dringend gesucht: ein neuer Verdampfer

Eine der Kolonnen zur Lösungsmittelrückgewinnung bei Dow war mit zwei parallel installierten Rohrbündelverdampfern ausgestattet. Einer der beiden erbrachte eine zufriedenstellende Leistung. Der andere war bereits zweimal repariert worden. Während eines Wartungsstillstands zeigte sich, dass dieser Apparat im Rahmen des nächsten geplanten Produktionsstopps ersetzt werden musste.

Doch die Lieferzeit für einen maßgeschneiderten Rohrbündelwärmetauscher war lang. Daher sah sich Dow nach Alternativen um. Die Anwendung ist sehr herausfordernd, da das Produkt eine extrem hohe Viskosität aufweist.

Compabloc – eine effiziente Lösung

Die Beratung durch Alfa Laval ergab, dass die Antwort ein kompakter Plattenwärmetauscher vom Typ Compabloc war. Auch die Fachabteilung für Wärmeübertragung bei Dow Process Engineering war davon überzeugt, dass ein Plattenwärmetauscher – richtig ausgelegt – eine gute Alternative zu einem Rohrbündelwärmetauscher sein würde, selbst in dieser kritischen Anwendung. Compabloc ist ein moderner, vollverschweißter Plattenwärmetauscher, der für Wärmerückgewinnung, Kondensation, Verdampfung und Gaskühlung ausgelegt ist. Alfa Laval konnte ihn pünktlich liefern, sodass er seine Aufgabe effizient erfüllen würde. Nach der Installation und dem Betrieb bestätigte sich, dass Compabloc die geplante Kapazitätserhöhung erbrachte.

Dows Projektleiter Raf Croux: „Es war großartig, so kurzfristig einen neuen Verdampfer in Empfang nehmen zu können. Aber das war nicht unser Hauptgrund, einen Compabloc zu installieren. Wir hätten uns nicht für diese Technologie entschieden, wenn wir nicht an sie glauben würden.“

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Energieeinsparung in der Lösemittelrückgewinnungskolonne

Parallel zum Verdampferaustausch suchte Dow auch nach Möglichkeiten, um in der Kolonne zur Lösungsmittelrückgewinnung Energie einzusparen. Bislang wurden hier die Kopfbrüden mit Hilfe von Luftkühlern kondensiert. Das Unternehmen prüfte, ob sich ein Teil dieses Brüdens auch durch Erhitzen der Prozesszulaufs zur Kolonne kondensieren ließe.

Erneut war Compabloc die Lösung. Beide Lösungsmittel sind brennbar, doch die Wahl einer vollverschweißten Einheit ermöglichte es Dow, Dichtungen zu vermeiden. Da kompakte Wärmetauscher eine sehr enge Temperaturannäherung erreichen können, konnte der Zulauf so weit wie möglich erwärmt werden. Das ermöglicht unter normalen Prozessbedingungen eine geschätzte jährliche Energieeinsparung von 22.400 GJ bei einer Laufzeit von 8.000 Stunden. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass ansonsten mit Erdgas erzeugter Heizdampf benötigt worden wäre, schlägt dies mit einer CO₂-Reduktion von 1.250 Tonnen pro Jahr zu Buche.