Die Chemieindustrie ist sehr rohstoff- und energieintensiv. Die fossilen Rohstoffe Erdöl und Erdgas werden nicht nur als Energieträger eingesetzt, sondern auch als Kohlenstoffquelle. Der Ressourceneffizienz kommt daher eine zentrale Bedeutung zu – nicht nur zur Reduktion von CO₂-Emissionen, sondern auch zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit. Sie ist daher inzwischen Bestandteil der strategischen Transformation vieler großer Chemieunternehmen. Dazu können energetische Prozessoptimierung, die Substitution materialintensiver Verfahren oder der Einsatz von Rest- und Abfallstoffen als Sekundärrohstoffe zählen.

Situation vor Ort

INEOS Manufacturing Deutschland GmbH gehört zur international tätigen INEOS-Gruppe mit Hauptsitz in London. Das Unternehmen beschäftigt am Standort Köln rund 2.200 Mitarbeitende und ist damit einer der größten industriellen Arbeitgeber in der Region. In Köln entstehen aus Leichtbenzin (Naphtha) Chemikalien auf Ethylen- und Propylenbasis, die der chemischen Industrie als Grundbausteine für die Herstellung von Kunststoffen, Kautschuk und Fasern dienen und in Lösungs- und Waschmitteln, Lacken, Dünge- und Pflanzenschutzmitteln sowie in der Kosmetik und Pharmazie zum Einsatz kommen.

INEOS legt Wert auf eine kontinuierliche Verbesserung der Energie- und Ressourceneffizienz durch optimierte Prozesse, die Integration von recycelten und biogenen Rohstoffen und den Einsatz von Kreislaufprodukten.

Das Effizienzprojekt

In Köln wird Ethylenoxid durch die Oxidation von Ethylen mit Sauerstoff in zwei parallel betriebenen Reaktoren erzeugt. CO₂ ist ein Nebenprodukt und wird in der CO₂-Abscheideanlage in einer Kaliumcarbonatlösung absorbiert und anschließend als gereinigtes Kreisgas in den Prozess zurückgeführt („CO₂-Wäsche“).

Das absorbierte CO₂ wird dann aus der CO₂-reichen Carbonatlösung desorbiert, das heißt abgetrennt und freigesetzt, bevor die Lösung und das CO₂ wiederverwendet werden. Dieser Desorptionsprozess erfordert Wärme in Form von Dampf.

Thermodynamisch ist es vorteilhaft, den Desorptionsprozess bei einem niedrigeren Druck durchzuführen, um dadurch die benötigte Dampfmenge zu reduzieren. Der hohe Druck war jedoch bisher erforderlich, um das CO₂ zur Abgasbehandlung ins Kraftwerk zu leiten.

Durch die Installation eines zusätzlichen Gebläses konnte der Druck bei diesem Prozessschritt abgesenkt werden, da dadurch das gereinigte CO₂ aktiv abgezogen werden kann. Der geringere Druck führt dazu, dass sich das CO₂ leichter von der Lauge trennt und so weniger Dampf für die Austreibung benötigt wird. Das Gebläse ermöglicht damit die gleiche Reinigungsleistung bei geringerem Dampfeinsatz. Die Überbrückung des Druckunterschieds führt zu einer Reduktion von mehreren Tonnen Dampf pro Stunde.

Das Gebläse ist seit September 2024 durchgängig in Betrieb und spart jährlich rund 4.350 Tonnen CO₂ ein.

„Mittel für Investitionen, die nicht unmittelbar der Aufrechterhaltung der Produktion dienen, sind mit signifikanten unternehmerischen Risiken behaftet. Durch die EEW-Förderung konnten wir das Projekt zeitnah umsetzen und damit Ressourcen und CO₂ einsparen“ sagt Markus Vetter, Plant Manager bei INEOS.

Die in den Praxisbeispielen aufgeführten Förderkonditionen beziehen sich auf die zum damaligen Antragsdatum des Projektes gültige Förderrichtlinie des EEW-Förderwettbewerbs. Förderkonditionen und Förderinhalte können daher von den aktuellen Fördermöglichkeiten abweichen.