Energiezuinig alternatief voor chemische industrie

Titel	:	Energiezuinig alternatief voor chemische industrie
Publicatie datum:	:	8 mei 2003
Trefwoorden:	:	energiebesparing, warmtewisselaar, HEX, reactor, chemie
Zie ook:	:	http://www.ecn.nl/library/reports/2003/c03015.html

De chemische industrie kan fors energie besparen met de HEX-reactor, een warmtewisselaar die een fabriek als reactor kan gebruiken. Volgens ECN vormt het een aantrekkelijk alternatief.

ECN heeft een verkennende marktstudie verricht naar de toepassingen van HEX-reactoren in Nederland. Dit type reactor (HEX staat voor heat exchange, warmtewisseling) combineert de werking van een chemische reactor met een warmtewisselaar in een compacte unit. Hierdoor kan een fabriek efficiënter omspringen met energie, wat vooral effect heeft bij energie-intensieve processen. Deze bevinding komt overeen met de conclusie van het Engelse BHR (British Hydromechanics Research Group), dat in 1998 een studie uitvoerde naar de voordelen van HEX-reactoren voor de chemische industrie. Deze studie was echter te beperkt om zekerheid te geven over de Nederlandse situatie. De afgelopen twee jaar heeft ECN, in samenwerking met Process Design Centre en Chemserve, een uitgebreidere studie verricht voor chemische bedrijven in Nederland. Startpunt voor de studie was de constatering dat de Nederlandse chemische industrie nog geen gebruik maakt van HEX-reactoren, ondanks de door BHR voorziene energiebesparing van 8 petaJoule per jaar. Volgens ECN-onderzoeker Jim Hugill komt dat voornamelijk door een gebrek aan praktische voorbeelden van de HEX-reactor om de werking en voordelen van de technologie te demonstreren. “We hebben gemerkt dat chemische bedrijven in Nederland weinig interesse hebben voor de HEX-reactor louter en alleen om hun processen energie-efficiënter te maken. Dit komt doordat andere factoren zoals kostenbesparing voorrang krijgen: energie draagt in vele gevallen relatief weinig bij aan de kosten. Hierdoor komt de ontwikkeling van energiebesparende installaties moeizaam op gang. Wel hebben we twee processen bestudeerd die in aanmerking komen om de HEX-reactor op korte termijn te demonstreren. Ook hebben we na een brede evaluatie twee processen geselecteerd waarbij toepassing van de reactor op de lange termijn gunstig uitvalt.” Resultaten Als kandidaat voor een demonstratie-project gooit een vloeibare fase oxidatie-proces hoge ogen in de studie. Het proces geeft veel warmte af en vindt momenteel plaats in conventionele reactoren. Verscheidene bedrijven in Nederland beschikken over soortgelijke processen. Hierbij zou een HEX-reactor ervoor kunnen zorgen dat een fabriek naar schatting 0,6 petaJoule per jaar bespaart. Een andere kandidaat voor demonstratie is een polymerisatie-proces, maar dat viel af vanwege tegenvallende energiebesparingen in combinatie met een langer ontwikkelingstraject. Voor toepassing op de lange termijn zijn vijftig belangrijke chemische processen geëvalueerd, waarvoor 22 toepassingen met de HEX-reactor werden bedacht. Nederland kan hiermee volgens Hugill naar schatting jaarlijkse 20 petaJoule besparen. Na een diepgaand onderzoek kwamen twee processen als veelbelovend uit de bus. Hiervan lijkt een grootschalig gekatalyseerd gasfase-proces het meest interessant, met een energiebesparing van naar schatting 4,2 petaJoule per jaar. Ook levert dit een kostenbesparing op. “Dit is een significante energiebesparing voor Nederland. Hiervoor kan een HEX-reactor over circa 15 jaar op de markt komen, maar er zitten nog wel een aantal haken en ogen aan vast. Voor een probleemloze toepassing zal het eerst verder moeten worden ontwikkeld in samenwerking met de fabrikanten en de eindgebruiker.” Meer informatie: ECN-rapport ‘HEX-reactor applications in the Netherlands. A non-confidential summary’ van Jim Hugill van ECN Energie Efficiency in de Industrie (EEI). Het rapport is in te zien via http://www.ecn.nl/library/reports/2003/c03015.html Contact: Jim Hugill ECN EEI 0224 – 56 4820 hugill@ecn.nl