Olefingyártás Etilén és propilén előállítása

1. Az etilén és a propilén vegyipari jelentősége

2. Olefinek előállítása

2.1. Történeti áttekintés

2.2. A vízgőzös krakkolás jellemzői

2.3. Alapanyagok és termékek

2.4. A technológia áttekintése

2.5. Kulcs berendezések

2.6. Biztonságtechnikai szempontok

3. Beruházási és üzemeltetési költségek

Olefingyártás 2

1. Az etilén és a propilén vegyipari jelentősége

Az etilén és a propilén a legnagyobb tömegben előállított petrolkémiai anyagok. Együttes

felhasználásuk 2010-ben közel 200 millió t volt (120 millió t etilén és 78 millió t propilén).

1. ábra Etilén és propilén felhasználás alakulása (Forrás: Nexant)

0

20

40

60

80

100

120

140

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

2010

Ethylene

Propylene

Az etilén és a propilén intermedierek különféle petrolkémiai termékek előállításához,

közvetlen alkalmazásuk gyakorlatilag nincs. A 2. és 3. ábra a felhasználási területek

megoszlását mutatja. Látható, hogy a poliolefinek előállítása a domináló.

2. ábra Etilén felhasználása

PE

61%Ethylene oxide

14%

EDC (PVC)

12%

Styrene

6%

VAM

1%

Others

6%

Olefingyártás 3

3. ábra Propilén felhasználása

PP

64%Acrylonitrile

7%

Propylene oxide

7%

Cumene

5%

Acrilic acid

4%

Isopropanol

2%

Others

11%

2. Olefinek előállítása

2.1. Történeti áttekintés

A vízgőzös krakkolás egyik ősének tekinthető termikus krakkolási eljárást 1913-ban a

Standard Oil kutatói szabadalmaztatták. Természetesen akkor a cél nem olefinek előállítása

volt, hanem a nehezebb ásványolaj frakciókból könnyebb termékek előállítása.

Etilént az 1930-as években kokszoló kemence gázaiból különítettek el és az első ipari

üzemet ebben az időben a Linde építette.

Az igazi mérföldkő 1941, amikor a Standard Jersey (a mai ExxonMobil egyik elődje) Baton

Rouge-ban kifejlesztette a világ első vízgőzös krakkolóját.

Az 1950-es években lépett elő az etilén, mint nagy volumenű intermedier, fokozatosan

kiszorítva a szintézisekben addig kulcsszerepet játszó acetilént. A felhasználás növekedésének

hajtóereje a PE és PP felhasználás tömeges elterjedése és bővülése.

Az évtizedek során a vízgőzös krakkolás technológiája sokat fejlődött, beleértve a műszaki

megoldásokat, az alapanyagok sokrétűségét, valamint a gazdaságosságot és az

üzemnagyságokat is. A legnagyobb olefingyártók újabb üzemeinek etilénre vonatkoztatott

kapacitása 1 – 1,5 millió t/év.

Hazánk egyedüli olefingyártója a Tiszai Vegyi Kombinát, ahol két olefin üzem épült és

jelenleg is működik:

1975: 250 ezer t/év kapacitású Linde technológiájú üzem, mai kapacitása a

bővítéseket követően 370 ezer t/év

2004: ugyancsak Linde technológiájú, 250 ezer t/év kapacitású üzem, amely jelenleg

évente 290 ezer t etilén előállítására képes.

A TVK olefin- és poliolefin üzemeinek kapcsolata a 4. ábrán látható.

Olefingyártás 4

4. ábra A TVK olefin és poliolefin üzemei

LDPE-265 kt/év

HDPE-1200 kt/év

HDPE-2220 kt/év

PP-3100 kt/év

PP-4180 kt/év

OLEFIN-2290 kt/év

OLEFIN-1370 kt/év

ALAPANYAGOK MOL-TÓL ETILÉN BORSODCHEM-HEZ

PROPILÉN SLOVNAFTHOZ

KVENCSOLAJ TISZAI KOROMGYÁRTÓ KFT-HEZ

LDPE VEVŐKHÖZ

HDPE VEVŐKHÖZ

PP VEVŐKHÖZ

IKERTERMÉKEK MOL-HOZ

(IZOBUTILÉN, BT FRAKCIÓ, C8 ÉS C9+ FRAKCIÓ)

(VEGYIPARI BENZIN, LPG ÉS GÁZOLAJ)

Ma az etilént világszerte csaknem kizárólag szénhidrogének vízgőz jelenlétében történő

krakkolásával (steam cracking) állítják elő, míg propilén esetében a finomítói eljárások is

számottevőek (5. ábra).

5. ábra Olefingyártási technológiák részaránya a termelésben (Forrás: Nexant)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

ethylene propylene

steam cracking refinery operation others

A ma meghatározó vízgőzös krakkolás mellett természetesen más eljárások is léteznek,

vagy kifejlesztés alatt állnak olefinek előállítására és a jelenlegi alapanyagforrások

beszűkülése esetén a jövő technológiáit jelenthetik. A következő táblázat a mai és a jövőben

lehetséges eljárásokat foglalja össze.

Olefingyártás 5

1. táblázat Olefingyártás - Jelen és jövő

Vízgőzös krakkolás Domináló technológia mind etilén, mind

propilén esetében

Finomítói technológiák Propilén esetében jelentős

MTO (Methanol to Olefins) Kidolgozott eljárás, de nincs üzemesítve

MTP (Methanol selectively to Propylene) Üzemesítés fázisában van

Fisher Tropsch szintézis Kis jelentőségű

Zöld etilén

Biomassza fermentációjával kapott etanol

dehidratálása

Biomassza → szintézisgáz → Fischer

Tropsch szintézis

Üzemesítés fázisában van

Tanulmány szinten van

2.2. A vízgőzös krakkolás jellemzői

A vízgőzös krakkolás (steam cracking) egy pirolízis eljárás, amikor szénhidrogéneket gőz

jelenlétében olyan hőmérsékletre hevítenek, hogy a szénhidrogén molekulák termikusan

bomlanak. Etán esetében a primer reakció dehidrogéneződés: C2H6 → CH2=CH2 + H2

A hosszú szénatomszámú szénhidrogének esetében sokféle reakció játszódik le, például

krakkolódás és dehidrogéneződés, mely hidrogén, metán, etilén, propilén, butadién

és nagyobb molekulák képződésére vezet,

további dehidrogéneződés, melynek eredménye acetilén és homológjai, aromások és

kokszképződés.

A termikus bomlási reakciók szabad gyökös mechanizmus szerint játszódnak le és a

hőszínezetük endoterm.

6. ábra A pirolízis sémája

Olefingyártás 6

A pirolízissel összefüggésben gyakran használt fogalmak:

Kihozatal – valamely termék alapanyagra vonatkoztatott aránya.

Hígító gőz arány – a kemencébe betáplált technológiai gőz és alapanyag aránya.

Tartózkodási idő – a betáplált alapanyag tartózkodási ideje a krakkoló kemence

csöveiben.

Krakkolási szigorúság – a kemencébe betáplált alapanyagok átalakulását, vagyis a

krakkolódás „mélységét” fejezi ki

o Gáz halmazállapotú alapanyagoknál valamelyik komponens konverziójával

jellemzik

o Cseppfolyós alapanyagok esetében a propilén/etilén arány a krakkgázban. A

magasabb propilén/etilén arány alacsonyabb szigorúságot, vagyis

alacsonyabb krakkolási hőmérsékletet jelent.

Futási idő – a pirolízis kemence két kokszmentesítése közti üzemidő. Tipikusan 50-

80 nap.

7. ábra Krakkolási szigorúság és termékhozamok vegyipari benzin alapanyag esetén

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Ethylene Propylene Hydrogen Fuel gas C4 Gasoline Oil

%

0,4

0,5

0,6

P/E

Nézzük meg, hogyan befolyásolják a krakkolódási folyamatot a legfontosabb paraméterek.

Tartózkodási idő: 0,1-0,5 sec

o Rövid tartózkodási idő azoknak a primer bomlási reakcióknak kedvez,

melyek során olefinek képződnek.

o Hosszú tartózkodási idő esetén előtérbe kerülnek a másodlagos reakciók,

amikor az olefinek elbomlanak.

Nyomás: 2-3 bar

o Térfogat növekedésével járó folyamatról lévén szó, a kis nyomás a primer

reakcióknak kedvez.

o Nagy nyomás a másodlagos reakcióknak kedvez.

Hígító gőz arány: 0,3-0,8 kg gőz/kg alapanyag

o A gőz csökkenti a szénhidrogének parciális nyomását,

o a másodlagos reakciókat háttérbe szorítja,

o megakadályozza a túlzott kokszképződést.

o A nehezebb alapanyagok több gőzt igényelnek.

Olefingyártás 7

Hőmérséklet 800-850 C

o A magas hőmérséklet elősegíti az alacsonyabb szénatomszámú olefinek

képződését, míg az alacsony hőmérséklet kedvez az oligomerizációnak, ami

csökkenti az olefinek mennyiségét.

o A gyors hőmérsékletnövekedés kedvez az etilén és propilén képződésének.

o A nehezebb alapanyag alacsonyabb hőmérsékletet igényel – kokszképződés!

2.3. Alapanyagok és termékek

Olefingyártásra különböző alapanyagokat használnak, melyeket két fő csoportra oszthatunk.

Gáznemű alapanyagok

o Etán

o Propán

o N-bután és i-bután

Cseppfolyós szénhidrogén alapanyagok

o Kondenzátumok (földgáz kitermelésből)

o Vegyipari benzin (naphtha)

o Atmoszférikus gázolaj (AGO)

o Hidrogénezett vákuum gázolaj (HVGO)

o Hidrokrakk maradék (HCR)

A cseppfolyós alapanyagok alkotói parafinok, naftének, olefinek és aromások, utóbbiak

főként a nehezebb alapanyagokban fordulnak elő. Az alapanyagokat gyakran ezen összetevők

szerint minősítik (PONA összetétel = parafin, olefin, nafténes, aromás részarány). A minőség

szempontjából egy meghatározó paraméter a H/C arány: minél nagyobb, annál jobb az

alapanyag olefingyártásra, természetesen a metán kivételével. A 8. ábrán a gyakorlatban

használt alapanyagok H/C aránya mellett az aromásoké is fel van tüntetve.

8. ábra Olefingyártási alapanyagok és aromások H/C aránya

Olefingyártás 8

A különböző alapanyagok és az alapanyag összetétel hozamokra gyakorolt hatását a 2.

táblázat és a 9. ábra szemléltetik.

2. táblázat Alapanyagok és termékhozamok

Figures in wt % Ethane Propane n-c4/i-c4 Naphtha AGO

H2 + CO 4,06 1,7 1,23 1,03 0,71

CH4 3,67 23,37 21,75 15,35 10,69

C2H2 0,5 0,67 0,5 0,69 0,34

C2H4 52,45 39,65 31,74 31,02 24,85

C2H6 34,76 4,57 3,67 3,42 2,75

C3H6 + C3H4 1,15 13,28 19,85 16,21 14,28

C3H8 0,12 7,42 0,69 0,38 0,31

C4 2,24 4,03 12,9 9,54 9,61

Pyrolysis Gasoline 0,87 4,27 6,41 19,33 20,6

Pyrolysis Fuel Oil 0,16 1,11 1,26 3,01 15,78

9. ábra Etilénhozam a vegyipari benzin n-parafin tartalmának függvényében

26

27

28

29

30

31

32

34 36 38 40 42

a v.benzin n-paraffin tartalma, s%

eti

lén

ho

zam

, s%

etilénhozam - elméleti etilénhozam - gyakorlatban mért

vegyipari benzin n-parafin tartalom, %

eti

lén

ho

zam

, %

szám

íto

ttm

ért

Az alapanyagokkal kapcsolatos legfontosabb megállapításokat az alábbiakban

összegezhetjük:

A parafinok, ezen belül is a n-parafinok a legjobb krakkolási alapanyagok.

Az alacsonyabb szénatomszám nagyobb etilénhozamot eredményez.

A termékhozamokra a krakkolási szigorúság (krakkolási hőmérséklet) is hatással

van.

Mivel az olefingyárak többnyire a finomítókhoz kapcsolódnak, a rendelkezésre álló

alapanyagokat a finomító technológiai kiépítettsége jelentősen befolyásolja. Az

olefingyártás gazdaságossága ezért egy rendkívül összetett kérdés és célszerűen a

teljes finomítói működéssel együtt vizsgálják.

Olefingyártás 9

Az alapanyag pirolízisével kapott krakkgáz szétválasztásával az etilén és a propilén fő

termékek mellett általában az alábbi melléktermékeket (ikertermékeket) nyerik ki:

Hidrogén frakció

Metán frakció

C4 frakció

Benzin frakció (pirobenzin)

Pirolízis olaj

A további felhasználástól függően másféle frakciókra bontás is elképzelhető, mint a TVK

esetében látni fogjuk.

10. ábra Olefingyártás fő- és melléktermékei

Hydrogen

Fuel gas

Ethylene

Propylene

C4

Gasoline

Oil

Recovery

sectionPyrolysis

section

Feedstock

Steam

Crack gas

2.4. A technológia áttekintése

Az olefingyártás az egyik legkomplexebb vegyipari eljárás. Egy technológia

megvalósításakor sok követelménynek kell megfelelni, így például

Biztonság, mint elsőrendű szempont (Safety first elv)

Nagy energetikai hatékonyság és minimális környezeti behatás

Alacsony termelési és beruházási költségek

Nagy megbízhatóság

Lehetőleg egyszerű üzemeltetés

Jó karbantarthatóság

Minimális veszteségek

Olefinek előállítására több eljárás létezik. Ezek különbözhetnek egymástól például kemence

konstrukcióban, vagy a krakkgáz szétválasztás módjában. A technológia kiválasztását és

kiépítettségét a felhasznált alapanyagok és a melléktermékekkel szemben támasztott

követelmények is befolyásolják.

A 11. ábrán az olefingyártás (Linde technológia) blokk diagramja látható, ennek fő lépéseit

tekintjük át, esetenként a TVK Olefin-2 üzemében alkalmazott megoldásokkal illusztrálva. Az

Olefin-2 anyagáramait a 12. ábra mutatja.

Olefingyártás 10

11. ábra Olefingyártás blokk diagramja

Pir

olíz

is é

s

kven

cs h

űté

s

Ola

j

frak

cio

nál

ás

Viz

es h

űté

s

Kra

kk g

áz

kom

pre

sszi

ó

Lú

go

s m

osá

s

Elő

hű

tés

Szá

rítá

s

Dee

than

izer

(C2-

/C3+

elv

álas

ztás

)

C2

hid

rog

énez

és

Mél

yhű

tés

Dem

eth

aniz

er

(C2/

C1-

elv

álas

ztás

)

C2H

4/C

2H6

szét

vála

sztá

s

Dep

rop

aniz

er

(C3/

C4+

elv

álas

ztás

)

C3H

6/C

3H8

szét

vála

sztá

s

Deb

uta

niz

er(C

4/C

5+ e

lvál

aszt

ás)

Ala

pan

yag

Etá

n r

ecir

kulá

ció

Tec

hn

oló

gia

i gő

z Pir

olíz

is o

laj

Pir

ob

enzi

n

C5+

Pro

pán

rec

irku

láci

ó

C3+

C4

frak

ció

Pro

pilé

nH

2

frak

ció

CH

4

frak

ció

Eti

lén

C2-

Fö

ldg

áz

Olefingyártás 11

12. ábra A TVK Olefin-2 üzemének anyagáramai

Ethane (repyrolysis)

Propane (repyrolysis)

C4/C5 (repyrolysis)

Naphtha

Gasoil

LPG (propane, butane)

Olefin-2

Methane (to fuel gas)

Steam

Electric power

Natural gas

Hydrogen

BT fraction

C8 fraction

C9+fraction

Quench oil

TIFO

MOL

MOL

MOL

CTK

Ethylene

Propylene

PE production

PP production

2.4.1. Pirolízis és kvencs hűtés

A pirolizáló kemence az alábbi feladatokat látja el:

Etilén és propilén termelés az alapanyag krakkolásával

Az alapanyag és a hígító gőz előmelegítése

A krakkgáz lehűtése a reakciók befagyasztása érdekében

Nagynyomású túlhevített gőz termelése

Ennek megfelelően a kemence fontosabb részei

Radiációs zóna, itt mennek végbe a termikus krakkolási reakciók 800-850 C-on.

Konvekciós zóna, a füstgázok hőjét hasznosítja

o alapanyag előmelegítése, tápvíz előmelegítése

o technológiai gőz túlhevítése, nagynyomású gőz túlhevítése

Lineáris kvencs hűtő (LQE)

o reakciók befagyasztása (400-600 C),

o nagynyomású gőz termelése

13. ábra Pirolízis kemence részei Cracking furnace in OlefinCracking furnace in Olefin--22

Radiant coils

Quench exchangers

Convection section

Side-wall burners

Floor burners

Olefingyártás 12

2.4.2. Olaj leválasztás és vizes hűtés

Ebben az üzemrészben az alábbi folyamatok mennek végbe:

A krakkgáz további hűtése közvetlen olaj befecskendezéssel 220-250 C-ra

Olajos mosással a krakkgáz nehéz komponenseinek leválasztása és egyúttal a gáz

további hűtése kb. 100 C-ra

Az olajjal elvont hő hasznosítása (pl. technológiai gőz termelésére)

Vizes mosással a krakkgáz benzin jellegű komponenseinek és a hígító gőznek

(technológiai gőz) a kondenzálása

A cirkuláló vízzel elvont hő hasznosítása

14. ábra Olaj leválasztás és vizes hűtés

2.4.3. Krakkgáz komprimálás és lúgos mosás

Az üzemrész feladata a krakkgáz nyomásának növelése a további szétválasztáshoz, valamint

a savas jellegű szennyeződések eltávolítása.

A komprimálást ötfokozatú turbókompresszor végzi

o szívónyomás: 0,3-0,5 bar

o végnyomás: 32-36 bar

A kompresszort gőzturbina hajtja a krakkoló kemencében termelt nagynyomású

gőzzel. A kompresszor teljesítményigénye kb. 0,35 MW/(t/h) etiléntermelés.

A kompresszor fokozatközi hűtőiben kondenzálódott vizet és benzint szeparátorban

választják szét. Megjegyzés: a TVK-nál a vizes mosóból és a komprimálásnál leváló

benzint (pirobenzint) hidrogénezést követően további frakciókra (BT frakció, C8 és

C9+ frakció) választják szét.

A krakkgáz lúgos mosása a kompresszor negyedik fokozata után történik, az ötödik

fokozatba már a CO2- és H2S-mentes gáz lép be.

Olefingyártás 13

15. ábra Krakkgáz kompresszió és lúgos mosás

2.4.4. Előhűtés, szárítás, deethanizer

Mivel a komprimált krakkgáz további szétválasztása jóval 0 C alatti hőmérsékleten történik,

ezért a vizet gondosan el kell távolítani.

A krakkgázt először 15 C-ra hűtik, majd külön szárítják a gázfázist és a hűtés során

kondenzálódott folyadékfázist.

Az egyesített szárított anyagáramokat a propilénes hűtőkörrel és az alacsony

hőmérsékletű szekció anyagáramaival -40 C-ra hűtik.

A hűtött krakkgázt két frakcióra választják, a C2 és könnyebb komponenseket (C2-)

tartalmazó gázfázisra, valamint a C3 és nehezebb komponenseket (C3+) tartalmazó

folyadékfázisra (deethanizer egység).

2.4.5. C3+ feldolgozás

A C3+ szétválasztó üzemrész a következő feladatokat látja el:

C3 és C4+ szétválasztása (depropanizer).

C3 hidrogénezés: a metilacetilén és propadién hidrogénezése propilénné és

propánná.

Propilén és propán szétválasztása. Ez a desztillációs folyamat 170 körüli elméleti

tányérszámot igényel. A desztillációs oszlop fejterméke a polimerizációs tisztaságú

propilén. A fenéktermék propánt visszavezetik pirolízisre.

C4 és C5+ elválasztása. A C5+ frakciót a pirobenzinbe keverik. Megjegyzés: a

TVK-ból a C4 frakció a MOL tiszaújvárosi üzemébe kerül, ahol az izobutilén

tartalmát MTBE gyártásra használják. Ezt követően a TVK-nál a maradék C4

frakciót a C5 frakcióval együtt hidrogénezik és újra pirolizálják.

Olefingyártás 14

16. ábra Tipikus C3+ feldolgozás

2.4.6. C2 hidrogénezés

Az acetilént szelektív katalitikus hidrogénezéssel etilénné alakítják. A 0,4-0,7 mol % körüli

acetilén tartalom 0,5 mol ppm-re csökken.

17. ábra Acetilén izoterm hidrogénezése (Linde eljárás)

2.4.7. Mélyhűtés, demethanizer

A C2 hidrogénezést követően a C2- frakciót az etilénes hűtőkörrel és hideg

kondenzátumok expanziójával -145 C-ra hűtik.

A C2 frakciót elválasztják a C1-től, valamint a metánt a hidrogéntől. A hidrogén egy

részét az üzemen belüli katalitikus hidrogénezéshez használják. A metán frakciót a

krakkoló kemencékben eltüzelik.

Olefingyártás 15

2.4.8. C2 szétválasztás

A 15 C-os forráspont különbség miatt az etilén és az etán elválasztása energiaigényes és

nagy tányérszámot igényel. Az energetikai hatékonyság érdekében a desztillációs oszlop

integrálva van az etilénes hűtőkörrel: a fejtermék etilént a hűtőkör turbókompresszorának

harmadik fokozatában komprimálják, és ezzel melegítik a kiforralót, vagyis egy hőszivattyús

fűtést valósítanak meg (18. ábra). A fenéktermék etánt újra pirolizálják.

18. ábra C2 szétválasztás

2.5. Kulcs berendezések

Az olefingyárak jellegzetes kulcs berendezései a krakkoló kemencék és a

turbókompresszorok.

A kemencékkel szemben támasztott egyik legfontosabb követelmény a magas termikus

hatásfok. A korszerű kemencéknél a tüzeléssel bevitt hőmennyiségnek több mint 93 %-a

hasznosul. A 19. ábrán követhető, hogy a hőhasznosítás milyen anyagáramokkal valósul meg.

19. ábra Krakkoló kemence hőhasznosítás

Olefingyártás 16

20. ábra Krakkoló kemence radiációs zónája a padlóégőkkel

A TVK Olefin-2 üzemében három gőzturbina hajtású turbókompresszor van:

Krakkgáz kompresszor

Etilén kompresszor (C2 szétválasztó és etilénes hűtőkör)

Propilén kompresszor (a propilénes hűtőkörben)

A következő ábrák a krakkgáz kompresszort mutatják be.

21. ábra TVK O-2 üzem krakkgáz kompresszor anyagáramai

1. fokozat

0,3→1,5 bar

2. és 3. fokozat

1,3→9,3 bar

4. és 5. fokozat

9→36 bar

Olefingyártás 17

22. ábra O-2 üzem krakkgáz kompresszor

23. ábra O-2 üzem krakkgáz kompresszor 1. fokozat

Olefingyártás 18

2.6. Biztonságtechnikai szempontok

Az olefingyárak főbb veszélyforrásai:

A nagy volumenű fokozottan tűz- és robbanásveszélyes szénhidrogének

Az extrém magas és alacsony hőmérsékletek

Nagy nyomásszintek

Korrózió

Az üzemeltetés komplexitása

A veszélyforrások kockázatát általánosan a nem kívánatos események gyakoriságával és a

következmények súlyosságával együttesen jellemzik.

24. ábra Kockázati mátrix

Consequence

Fre

qu

en

cy

low

medium

high

Frequency of

hazardous

events

Consequence

of

hazardous

events

Process risk

A nagy gyakoriságú, súlyos következménnyel járó események kockázata például magas

lenne, ezért ezek nem megengedhetőek. A kockázatok elfogadható alacsony értéken tartása

érdekében a biztonság elsődlegességét (safety first) a tervezés, a kivitelezés és az üzemelés

során egyaránt érvényre kell juttatni, összhangban a vonatkozó szabványokkal és ipari

normákkal.

205. ábra Események és ellenintézkedések

Vészhelyzeti reakcióHavária terv

Tűzoltóság/Elsősegély

Következmény mérséklésMechanikai rendszer

(pl. biztonsági szelepek, lefuvató rendszer)

Biztonsági műszerezés

MegelőzésTervezés

Mechanikai rendszer

Biztonsági műszerezés

Kezelési utasítás

Szabályozás és felügyeletFolyamatszabályozó rendszerek

Felügyeleti rendszerek (jelzések)

TechnológiaÜzemmeltetési körülmények

Normál és speciális üzemvitel

Indulás/Leállás

Folyamatbeli változás

Üzemzavargyakori, csekély súlyú következmények

szabályzó rendszer meghibásodás, szolgáltató

rendszeri meghibásodás, berendezés

meghibásodás, egyszerű kezelési hiba

Meghibásodásnagyon ritka, súlyos következmények

szabályzó rendszer meghibásodás, szolgáltató

rendszeri meghibásodás, berendezés

meghibásodás, súlyos kezelési hiba

Haváriacsekély valószínűség, nagyon súlyos következmények

biztonsági rendszer meghibásodása

Olefingyártás 19

A 25. ábra a különböző súlyú események és az azok megelőzésére, illetve mérséklésére

szolgáló intézkedések halmazát mutatja.

A teljesség igénye nélkül néhány példát mutatunk a kockázatcsökkentésre.

Szerkezeti anyagok kiválasztása

A megfelelő szerkezeti anyag az üzem élettartama során a névleges üzemeltetési

körülmények mellett nem mutat anyagjellegű meghibásodást.

o Várható élettartam: ~15-20 év

o Névleges üzemeltetési körülmények:

– Az üzemvitel meghatározott esetei

– A megadott tervezési paraméterek (nyomás, hőmérséklet, anyagáram

összetételek, áramlási sebességek, stb.)

– Indítás

– Leállás

– Telephelyi viszonyok (pl. szeizmikus aktivitás, időjárás)

Tűz- és robbanás elleni védelem

o A mechanikai berendezések megfelelő kiválasztása a szivárgások megelőzésére

o Robbanás biztos kivitelű villamos berendezések és műszerezés

o Gázérzékelő rendszer

o Gőzfüggöny (pl. kemencékhez)

o Zárt lefúvató rendszer

o Üzemrészek közti biztonsági távolságok

o Tűzálló szigetelés

o Tűzivíz rendszer tűzcsapokkal és vízágyúkkal

o Vizes elárasztó (spray) rendszerek (tartószerkezetek és berendezések védelmére)

3. Beruházási és üzemeltetési költségek

A 3. táblázat egy 800 ezer t/év kapacitású, vegyipari benzin alapanyagot használó olefingyár

beruházási és üzemeltetési költségeit tartalmazza két időperiódusra.

A bázist 2010. I., illetve II. negyedévi nyugat-európai árszint jelenti.

A beruházási költségek az úgynevezett lecserélési költséget (replacement cost) jelentik,

vagyis amikor egy meglévő üzem helyett újat építenek.

Az etilén önköltség számításának szokásos módszere, hogy a ráfordításokból levonják

az ikertermékek értékesítéséből származó bevételt.

Az alapanyagok, energiák (elsősorban a földgáz) és az ikertermékek árai időről időre

változnak, ezáltal jelentős hatást gyakorolnak az önköltségre. Mint látható, a két

időperiódusban jelentős különbség mutatkozik az etilén termelési költségében a II.

negyedév javára. Bár az alapanyag és az energia jellegű ráfordítás növekedett, ezt

túlkompenzálja az ikertermékek értékesítéséből származó bevétel növekedése. A

kapacitás kihasználás növekedése szintén a költségcsökkenés irányába hat.

A táblázathoz csatolt diagram azt mutatja, hogy az etilén költségének közel 90 %-át az

ikertermék bevétellel csökkentett anyagköltség és az energiaköltség teszi ki, ezek aránya

azonban változó (nyilván az árváltozások függvényében).

Olefingyártás 20

3. táblázat Beruházási és üzemeltetési költségek (Forrás: Nexant) Helyszín Nyugat Európa

Időszak 2010. I.

név 2010.II.

név

Kapacitás kihasználás, % 82 85

Kapacitás, ezer t/év 800 800

Beruházási költség, millió

EUR

ISBL 703 704

OSBL 351 352

Teljes beruházási költség 1 054 1 056

Fajlagos beruházási költség,

EUR/t kapacitás 1 318 1 320

Termelési költségek, EUR/t

0%

20%

40%

60%

80%

100%

2010. I. név 2010.II. név

Fix költség

Energia

Alapanyag le ikertermék

Alapanyagok

Vegyipari benzin 1651,1 1755,0

Katalizátorok és vegyszerek 3,6 4,0

Összes alapanyag költség 1654,7 1759,0

Energia jellegű felhasználás

összesen 239,5 259,0

Ikertermék bevétel

Propilén -427,5 -496,0

Fűtőanyag -270,2 -293,0

Benzol -172,9 -201,0

C7-C9 frakció -139,6 -154,0

Butadién -137,4 -186,0

Egyéb -214,9 -227,0

Összes ikertermék bevétel -1362,5 -1557,0

Összes változó költség 531,0 461,0

Fix költségek

Közvetlen költség 38,8 38,0

Leosztott költség 31,8 31,0

Összes fix költség 70,6 69,0

Termelési költség (cash cost)

összesen 601,6 530,0