Chemiebedrijf Kolb uit Klundert gebruikt proceswarmte uit de nieuwe reactor om grondstof voor te verwarmen. De inzet van koeltorens en stoomketel is hierdoor niet meer nodig. Het bedrijf bewijst hiermee dat warmteterugwinning in discontinue processen wel degelijk mogelijk is. Kolb ontving voor deze innovatie van branchevereniging VNCI in juni de ‘Responsible Care Prijs 2010’. Maar nog lang niet alle proceswarmte wordt nuttig hergebruikt. Er zijn daarom plannen om ook de andere twee reactoren om te bouwen.

Door Tijdo van der Zee

Kolb produceert ethoxylaten, stoffen die de oppervlaktespanning van water verminderen en veel gebruikt worden in cosmetica en wasmiddelen. Ethoxylaat ontstaat door een reactie van vetalcoholen met ethyleenoxide, dat Kolb koopt van het naastgelegen Shell Moerdijk. Doordat de reactie een exotherm proces is moet de reactor koel worden gehouden op de ideale reactietemperatuur van 175 0C. De twee oorspronkelijke reactoren gebruiken hiervoor water van 65 0C uit een ondergronds bassin van 1000 m3, dat door twee koeltorens op het dak van de fabriek op temperatuur gehouden wordt. Voordat ethyleenoxide met de vetalcohol in het reactorvat reageert, moeten de vetalcoholen met stoomketels worden opgewarmd tot 140 0C.

Koeltorens
Vooral de koeltorens waren doorn in het oog van Mark Bramer, manager operations bij Kolb. “Je ziet het geld daar dagelijks naar buiten vliegen”, zegt hij. Het productieproces kent een fase waarin warm water nodig is en een fase waarin koelwater gebruikt wordt. Als je die aan elkaar koppelt, krijg je een kringloop, waarin geen externe energiebronnen nodig zijn. “Probleem is alleen dat vraag en aanbod van warmte niet parallel lopen”, zegt Bramer. De oplossing klinkt eigenlijk heel logisch: twee in plaats van één buffervaten. Eén voor warm en één voor koel water. Het koelwater koelt het productieproces en warmt hierdoor op van 95 0C tot 155 0C. Dat hete water wordt opgeslagen in een horizontaal 5 bars drukvat en verwarmt via een warmtewisselaar in een apart grondstoffenvat de vetalcohol op van 50 0C tot 125 0C. Daarbij koelt het water zelf weer af van 155 0C naar 95 0C, waarna het gereed voor gebruik in het eerste koelwatervat wordt gepompt. Vorig jaar nam Kolb de nieuwe reactor in gebruik en het principe blijkt te werken. Afgelopen jaar bespaarde het chemiebedrijf 12.000 GJ op 45.000 ton grondstof. Volgend jaar verwacht Bramer dankzij een verhoogde productie een besparing van 15.000 GJ te behalen. “Bijkomend voordeel is dat we door het voorverwarmen in een apart vat een grotere capaciteit hebben. De batches kunnen namelijk sneller na elkaar worden uitgevoerd, omdat het reactorvat niet gebruikt hoeft te worden om de grondstof op te warmen.” Wel is het zaak om de niveaus in de buffervaten goed in de gaten te houden. Het zou namelijk erg vervelend zijn als een batch niet door kan gaan omdat er te weinig koelwater in het vat zit.

Stilleggen productie
Niet al het opgewarmde water kan worden hergebruikt voor het voorverwarmen van grondstoffen. Een deel wordt als lagedruk flashstoom van 155 0C gebruikt om bijvoorbeeld de lading van de vrachtwagens te verwarmen. Een veel groter deel van het overschot wordt echter via een warmtewisselaar in de grote 1000 m3 tank gepompt, waar het uiteindelijk dus toch weer door de koeltorens wordt afgekoeld. Er zijn plannen om ook de twee oudere reactors van een voorverwarmingsvat te voorzien. “Maar de productie ligt daar dan wellicht een maand stil. Ethyleenoxide is een explosieve stof en je kan dus niet zomaar wat gaan lassen”, zegt Bramer. Toch moet het vooruitzicht van energiebesparing en vooral ook de capaciteitsverhoging de directie uiteindelijk overstag doen gaan, zo vindt Bramer. Een eventuele uitbreiding met een vierde reactorset zal zeker worden voorzien van een warmteterugwininstallatie en voorverwarmingsvat. Uiteraard trekt Bramer lessen uit de werking van de huidige installatie. “Er zijn kleine dingen als de dimensionering van de pompen. Die is nu nog niet ideaal. Ook ben ik geen voorstander van het gebruik van flashstoom uit het drukvat. Ten eerste raak je zo snel veel druk kwijt, maar nauwelijks warmte. Daarnaast is het dan geen gesloten systeem meer. De stoom die je verliest moet je namelijk telkens weer aanvullen.”

Bron: EnergieGids.nl sept 2010