18. NOVEMBER 2018

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Erdgaswäsche der Superlative


Erdgasreinigung produziert hochreinen Schwefel für die Industrie

Wenn man Investitions-, Betriebs- und Instandhaltungskosten zusammenrechnet, hat die Erdgaswäsche Großenkneten schon Beträge im Milliardenhöhe verschlungen. Doch der Aufwand - erst vor kurzem fand eine grundlegende Inspektion und Überholung der Anlagen statt - lohnt sich: Aus unverkäuflichem schwefelwasserstoffhaltigem Erdgas macht die Anlage fast 5 Mrd. m³ verkaufsfähiges, sauberes Erdgas. Jahr für Jahr. Dabei fällt als „Nebenprodukt“ hochreiner Schwefel in großen Mengen an.

Großenkneten, eine Gemeinde mit rund 12.000 Einwohnern in der norddeutschen Wildeshausener Geest, hat einige Reize zu bieten: die Huntloser Kirche, altgermanische Großsteingräber oder die Mühle Hengstlage laden zum Besuch ein. Am auffälligsten jedoch sind nicht die historischen Bauwerke, sondern die zwei Kamine, die nahe dem Ort 150 m empor ragen. Sie sind das Wahrzeichen der BEB-Erdgasaufbereitungsanlage Großenkneten, dem wichtigsten Anlagenkomplex zur Verarbeitung inländischen Erdgases.
Es sind keine Werbesprüche, wenn die Mitarbeiter der Anlage Großenkneten von sauberem Erdgas sprechen, denn die rund 6 Mrd. m³ Gas, die jährlich hier gewaschen werden, sind mit hochgiftigem Schwefelwasserstoff (H2S) verunreinigt. Sauergas nennen die Gasexperten dieses Gemisch aus Methan, Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid. Gefördert wird es aus einigen Feldern Norddeutschlands, deren Erschließung sich erst nach dem Bau der Anlage Großenkneten gelohnt hatte.

„Sauergas gibt es bei uns nur in den Schichten des Zechstein“, berichtet Dr. Matthias Schorr von der BEB Erdgas und Erdöl GmbH, Hannover. Sein H2S-Gehalt kann von unter einem Promille (bis 1 % spricht man von Leangas) bis zu 35 % betragen. Kein Wunder, dass der Output der Anlage an reinem Erdgas mit etwa 4,8 Mrd. m³ deutlich unter den Eingangsmengen liegt. „In dem Erdgas, das aus Buntsandstein, Rotliegendem und dem Oberkarbon gefördert wird, ist kein Schwefelwasserstoff enthalten, weswegen wir es Süßgas nennen“, erklärt der Geologe. Das kann im Gegensatz zum Sauergas nach der Sandabscheidung und Trocknung direkt in das Verteilnetz gegeben werden.
Um den Schwefelwasserstoff aus dem Sauergas zu waschen, ist ein erheblicher Aufwand notwendig. Immerhin 750 Mio. DM hat Betreiber BEB von 1970 bis heute in den Auf- und Ausbau der Anlage investiert, vergleichbar mit der Summe, die die Erschließung der nahegelegenen Sauergasfelder gekostet hat. Doch die Aufwändungen lohnen sich. Mehr als 99,9 % des giftigen Stoff, dessen Geruch einen bei niedrigen Konzentrationen an faule Eier erinnert, werden in Großenkneten aus dem Erdgas gewaschen und machen aus der giftigen Mischung einen hochwertigen Brennstoff.
„Schon geringe Mengen Schwefelwasserstoffs sind extrem gefährlich für den Organismus“, sagt Schorr. „Bereits weniger als 1 Teil pro Million Teile (1 ppm) an der Luft fällt durch den starken Geruch nach faulen Eiern auf, ab etwa 50 ppm treten Reizungen der Schleimhäute auf und ab 200 ppm tritt sehr schnell eine Atemlähmung ein.“ Erstaunlicherweise sind ausgerechnet höhere Konzentrationen nicht zu riechen. „Hohe H2S-Gehalte paralysieren die Nerven und verhindern somit die Geruchswahrnehmung.“ Nicht zuletzt aus diesem Grund müssen Mitarbeiter und Besucher generell nicht nur einen Schutzfilter bei sich tragen, sondern auch die überall auf dem Gelände aufgestellten Windsäcke im Auge behalten, um bei einem Alarm die Gasrichtung zu bestimmen und dem Gift auszuweichen. Bei allen Arbeiten liegt ein Atemschutzgerät griffbereit, Arbeiten am offenen System werden grundsätzlich nur unter schwerem Atemschutz durchgeführt. Schwere Unfälle hat es in den fast 30 Jahren der Anlage jedoch noch nie gegeben. Ganz im Gegenteil: Betriebsleiter Dr. Dieter Lübbe und seine 140 Mitarbeiter können auf Ihre Unfallstatistik stolz sein, denn sie ist deutlich besser als der Durchschnitt chemischer Betriebe.
Der für Sauergas typische Aufbereitungs- und Reinigungsprozess fängt schon beim Bohrloch an. Lösungsmittel verhindern das Ablagern von elementarem Schwefel im Förderstrang der Bohrungen, denn dies könnte binnen kurzer Zeit zu Verstopfungen der Leitungen führen. Das Regenerieren dieser mit Schwefel angereicherten Lösung geschieht - wie die Gaswäsche - in Großenkneten. Im Vergleich zur eigentlichen Gaswäsche sind die Anlagen zur Aufbereitung des Lösungsmittels (auch Spindelöl genannt) jedoch gering.
Das Entziehen des Schwefelwasserstoffs läuft in verschiedenen Stufen ab, die durch eine aufwändige Abgasreinigung abgeschlossen werden. „Zu Beginn der Wäsche durchläuft das Erdgas den Sulfinol-Prozess, bei dem Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid chemisch gebunden werden“, erläutert Dieter Brüggmann, der Leiter der Produktion in Großenkneten. „Die hierfür verwendeten Waschlösungen werden bei reduziertem Druck regeneriert und auf 130 °C erwärmt, wobei ein Gasgemisch aus Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid entsteht, das sogenannte Claus-Gas.“
Dieses Gas gelangt in die Claus-Anlagen. Dort setzt eine thermische Stufe bei bis zu 1.200 °C einen Teil des Schwefelwasserstoffs in Schwefeldioxid um, das sofort mit dem verbliebenen Schwefelwasserstoff zu elementarem Schwefel weiter reagiert. Zur Erhöhung der Schwefelausbeute wird diese Reaktion anschließend in dem dreistufigen, katalytischen Teil der Anlage bei niedrigeren Temperaturen von 330, 250 und 190 °C fortgesetzt.
Der entstandene Schwefel ist flüssig und wird von Gasen gereinigt, weswegen er weitestgehend geruchsfrei ist. Die gelbe Flüssigkeit wird in gigantischen beheizten Tanks zwischengelagert und von dort zur Verladestation transportiert. Per Bahn beziehen die Metallgesellschaft, die Lackindustrie, Düngemittelhersteller oder andere chemische Betriebe den wertvollen Stoff, der wegen seines hohen Reinheitsgrades dem bergmännisch gewonnenen Schwefel vorgezogen wird. Auch wegen seines flüssigen Aggregatzustandes (der flüssige Schwefel hat 150 °C) wird der Schwefel aus Großenkneten sehr geschätzt Rund 800.000 t des gelben Elements fallen jährlich an. „Damit ist Großenkneten eine der größten Schwefelerzeugungsanlagen der Welt“, betont Erdgasexperte Schorr.

Ein Großteil der Schwefelproduktion gelangt - noch flüssig in Thermowaggons angeliefert - in die Verfestigungsanlage nach Brake, von wo aus er per Schiff in den Export geht.
Die große Anlage unterliegt ständiger Wartung und Inspektion. Wenn Reparaturen anstehen, werden zwar die betreffenden Anlagenteile außer Betrieb genommen, doch der Betrieb läuft weiter. Alle zehn Jahre steht die Anlage jedoch für einige Tage vollständig still, wenn die große Revision ansteht. Dann zerlegen Wartungs-Teams Leitungen und Prozessanlagen, prüfen sie und setzen sie wieder instand, soweit dies notwendig ist. Erst vergangenes Jahr stand eine solche Revision an. „Da waren bis zu 640 Leute auf dem Gelände beschäftigt und für zehn Tage ging nichts bei uns“, erläutert Dieter Brüggmann,. Manche Anlagen stehen sogar länger still - oft können Nachbarsysteme ihren Dienst mitmachen. Nur die Schwefelförder- und heizanlagen dürfen nicht stillstehen, denn der Schwefel würde zu weit abkühlen und spätestens in den Transportkesselwagen erstarren.
Dass ein so langer Anlagenstillstand nicht ohne Auswirkungen auf das Netz und die Fördereinrichtungen ist, versteht sich von selbst, denn rund die Hälfte des von der BEB geförderten Gases ist Sauergas. Entsprechend müssen Fördermengen reduziert werden, was sich nicht immer einfach gestaltet, wie Dr. Schorr berichtet. „Änderungen am ansonsten relativ kontinuierlichen Gasmengenfluss stellen die Anlagenbetreiber immer wieder vor Herausforderungen.“ Da ist viel Fingerspitzengefühl gefragt - und eine Portion Erfahrung. Das Gleiche gilt für das Hochregeln der Produktion an den Feldern.
Trotz der immensen Anstrengungen, die das Aufbereiten des Sauergases mit sich bringt, lohnt es sich. Schorr: „Immerhin 20 Prozent des deutschen Erdgasbedarfs wird aus unseren inländischen Feldern gedeckt, knapp die Hälfte davon stammt aus den Sauergasfeldern Südoldenburgs.“
Dafür, dass die Erdgasqualität immer stimmt, sorgen nicht nur die Spezialisten in der rund um die Uhr besetzten Leitzentrale, sondern ebenso die vielen anderen Mitarbeiter der BEB, die über die Sicherheit der Erdgasaufbereitungsanlage Großenkneten wachen und durch ständige Inspektion und Wartung die Anlage auf dem neuesten und besten Stand halten. Damit Erdgas als sauberer Energieträger zuverlässig und bedarfsgerecht bis zum Endkunden kommt.




Ausgabe:
es 01/2001
Unternehmen:

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