Een konijnenpoot van zijn voorganger was achteraf welkom geweest. Want vlak nadat Jan Remeysen begin 2020 het roer van BASF Antwerpen overnam van Wouter De Geest, kwam hij in een snelkookpan terecht. Eerst de coronacrisis en nu de Oekraïne-crisis. ‘Af en toe heb ik het gevoel dat iemand naar mij toekomt en zegt: “Tot zover uw live assessment test”.’ Toch is hij optimistisch, zeker nu de industrie voor grote transities staat.

Een paar maanden geleden stelde Melanie Maas Brunner, CTO van BASF, in een interview met Industrielinqs dat de Antwerpse site van BASF straks de eerste volledig CO2-neutrale Verbund-site in Europa is. De ligging biedt immers unieke kansen voor de inzet van offshore wind en grootschalige opslag van CO2. Dat is zeker stimulerend om te horen, vindt Jan Remeysen, CEO van BASF Antwerpen. Hij ziet zelf ook de voordelen ten opzichte van bijvoorbeeld binnenlandse sites. En deze visie van het hoofdkantoor is ook niet nieuw voor hem, maar het is altijd prettig als een bestuurder van het hoogste niveau het openbaar bevestigt.

Rekenkracht

Wel benadrukt Remeysen dat een silver bullet niet bestaat. Er zal veel moeten gebeuren. Zo blijft de Antwerpse vestiging sowieso voortborduren op het bekende Verbund-principe van BASF. Oftewel maximale integratie van de productieprocessen. Als ergens een overschot aan energie of bijvoorbeeld chemische bouwstenen is, dan zal er altijd elders op de site een bestemming voor worden gezocht. Zo worden energie en grondstoffen tot de laatste molecuul of elektron ingezet.

Jan Remeysen (BASF Antwerpen): ‘Nog steeds lukt het ons om incrementele verbeteringen door te voeren.’

Nog steeds lukt het ons om incrementele verbeteringen door te voeren, stelt Remeysen. ‘Daarbij schakelen we tegenwoordig ook de enorme rekenkracht van computers in. Via data analytics zie je soms heel andere patronen. Onlangs hebben we bijvoorbeeld een oplossing gevonden voor een puzzel die ons al een tijdje bezighield. Van een van onze fabrieken wilden we al langer de hoeveelheid benodigde grondstoffen reduceren. Dat kregen we niet voor elkaar. Met data-analyse kregen we nieuwe inzichten en is het nu wel gelukt.’

Stroomvraag

Een tweede belangrijke stap van BASF Antwerpen is de inkoop van duurzaam opgewekte stroom. Het concern heeft bijna een kwart van de aandelen van het Nederlandse windpark Hollandse Kust Zuid dat in 2023 volledig operationeel zal zijn. Het is dan het grootste offshore windpark ter wereld met 140 windturbines en een totaal geïnstalleerd vermogen van 1,5 gigawatt.

Het is de bedoeling dat BASF Antwerpen vanaf volgend jaar jaarlijks ongeveer een vierde van de windstroom van het park gaat afnemen. Daarmee kan de site de bestaande stroomvraag vergroenen. Ook zullen bestaande installaties steeds meer stroom als energiedrager gebruiken in plaats van fossiele brandstoffen.

Elektrische fornuizen

Een volgende, derde stap komt hier direct uit voort: de bouw van nieuwe elektrische installaties of onderdelen daarvan. Remeysen: ‘We doen bijvoorbeeld onderzoek naar de inzet van e-boilers. En als we op den duur ook waterstof willen gaan produceren, bijvoorbeeld via methaanpyrolyse, dan is daarvoor ook veel elektriciteit nodig.’

Aan de horizon gloort ook de elektrische kraker. Net als verschillende andere chemiebedrijven onderzoekt BASF momenteel de mogelijkheden van elektrische fornuizen in de krakers. Remeysen: ‘Toegegeven, dat heeft wel meer tijd nodig. De eerste elektrische krakers verwacht ik niet voor 2030.’

Backbone

De vierde oplossing zal eerder zijn beslag krijgen: het opvangen en opslaan van CO2. Remeysen: ‘CCS wordt een belangrijke hefboom voor Antwerpen. De groepsdoelstelling van BASF is om in 2030 25 procent minder CO2 uit te stoten ten opzichte van 2018. Onder andere door de plannen met CCS en door de groene stroom van het offshore windpark ligt Antwerpen op koers om in 2025 al 50 procent reductie te halen. We lopen dus voor.’ Volgens Remeysen is dat geen reden om met het hoofd in de wolken te lopen. ‘Aan de top blijven, is veel moeilijker dan daar komen.’

Hoewel Remeysen CCS als een overbruggende oplossing ziet, is die volgens hem de komende decennia broodnodig, ‘Uiteindelijk willen we naar CO2-neutrale processen, maar die zijn er nog nauwelijks. Tot die tijd zullen we echt CO2 moeten afvangen en offshore opslaan. Het loopt vaker zo in de evolutie van technologieën. Eerst komen de end-of-pipe-oplossingen, om vervolgens steeds meer aan het begin te verbeteren.’

Voor dit traject zoekt BASF veel samenwerking. Bijvoorbeeld binnen het consortium Antwerp@C. ‘Samen met Air Liquide, Borealis, ExxonMobil, Ineos, Fluxys, Port of Antwerp en Total Energies onderzoeken we de technische en economische haalbaarheid van CO2-infrastructuur. Hoe gaan we bijvoorbeeld CO2 afvangen? Ook bestuderen we samen de aanleg van een CO2-infrastructuur, een backbone in de Antwerpse haven. Op die manier kunnen de bedrijven de afgevangen CO2 in de pijpleiding brengen. Gezamenlijk onderzoeken we hoe we de CO2 transporteren vanuit de haven. En natuurlijk is het nog mooier als we steeds meer van de afgevangen CO2 weer als grondstof kunnen inzetten. Ook daarvoor is dan goede infrastructuur nodig.’

Zuidelijker

Samen met Air Liquide kan BASF de komende jaren al een grote eerste stap zetten. Eind 2021 werd bekend dat zij een grote subsidie kunnen verwachten voor hun project Kairos@C. De Vlaamse krant De Tijd wist onlangs te melden dat het om een bedrag van 360 miljoen euro gaat.

Jan Remeysen (BASF Antwerpen): ‘Gaan we op den duur ook elektrisch kraken, dan hebben we vier- tot vijfmaal zoveel stroom nodig.’

Binnen dit project zullen Air Liquide en BASF bij vijf van hun chemische installaties CO2 afvangen. Het gas wordt via een pijpleidingennetwerk in de haven afgevoerd, om het definitief ondergronds op te slaan in oude gasvelden onder de Noordzee. Dat kan door het per pijpleiding naar Rotterdam te transporteren of door het te vervoeren in speciale schepen. Voor die laatste optie moet een fabriek worden gebouwd om het gas eerst vloeibaar te maken.

Grote investeringen in infrastructuur zijn sowieso cruciaal voor de transitie van de industrie, benadrukt Remeysen. ‘Op dat vlak moeten industrie, overheden en ook de verschillende landen de krachten bundelen. Dat is geen terrein waarop we elkaar moeten beconcurreren.’ Hij volgt met veel interesse de plannen van de Delta Corridor tussen Rotterdam, Limburg en het Ruhrgebied voor transport van waterstof en CO2. De route, die nu van Rotterdam via Limburg naar Duitsland is getekend, mag van hem wel iets zuidelijker komen te liggen. ‘Waarom niet vanuit Rotterdam via Moerdijk, Zeeland en Antwerpen – en misschien een zijtak van en naar Gent – richting Nederlands Limburg en Duitsland? Dan sluit je er nog meer industrie op aan.’

Vier- tot vijfmaal

Naast een infrastructuur voor CO2 en waterstof is ook de verzwaring van het elektriciteitsnet van groot belang, stelt Remeysen. De industrie zal net als verschillende andere sectoren steeds meer stroom gaan gebruiken. ‘We hebben al berekeningen gemaakt. Gaan we verder elektrificeren en op den duur ook elektrisch kraken, dan hebben we vier- tot vijfmaal zoveel stroom nodig bij BASF Antwerpen. Dat vraagt enorme investeringen in infrastructuur, alleen al om die stroom hier te krijgen.’

Nabije omgeving

Als het om verduurzaming van de industrie gaat, valt vaak de term decarbonisatie. En dat is ook nodig, vooral bij brandstoffen. In de chemie draait het echter om koolstofverbindingen. Daar lijkt de term recarbonisatie meer op zijn plaats. Remeysen: ‘Uiteindelijk moeten we af van lineaire processen. We moeten het woord kunststofafval maar schrappen, het is grondstof. In de toekomst zullen we in onze krakers steeds minder verse, fossiele grondstoffen gebruiken. We hebben dan alleen nog maar extra koolstof – bio of fossiel – nodig voor de groei van de vraag en voor dat kleine deel dat je op geen manier kunt recycleren.’

Bij BASF Antwerpen zijn al tests met circulaire grondstoffen gedaan bij de kraker. ‘Bijvoorbeeld met pyrolyse-olie. Het blijkt nu al goed mogelijk om met gerecycleerde grondstoffen te werken.’ BASF lijkt vooralsnog niet van plan om zelf fabrieken te bouwen voor de chemische recycling van grondstoffen. ‘Graag bouwen we met partners een waardeketen op voor circulaire grondstoffen.’

Circulaire grondstoffen hebben naast verduurzaming nog een ander groot voordeel. ‘De coronacrisis en ook nu weer de oorlog in Oekraïne hebben duidelijk gemaakt dat we beter een aantal producten hier kunnen produceren en dat afhankelijkheid van grondstoffen uit andere delen van de wereld zijn nadelen heeft. Circulaire grondstoffen halen we direct uit onze nabije omgeving.’

Hutsepot

Toen hij in 2020 Wouter de Geest opvolgde, was Jan Remeysen goed voorbereid. Sinds 1996 had hij in verschillende functies de hele organisatie van BASF Antwerpen doorlopen. En een betere leermeester dan De Geest kon hij niet wensen. ‘Vergeet ook niet dat ik hier een geweldig team van zeer gemotiveerde mensen om mij heen heb. Ik doe het echt niet in mijn eentje. Verre van dat.’

Toen kwam corona. ‘Ik heb nog regelmatig contact met Wouter. Het enige wat hij me nog had kunnen geven, was een konijnenpoot, heb ik hem wel eens gezegd. De afgelopen jaren waren een hutsepot of eigenlijk nog meer een snelkookpan. Af en toe heb ik het gevoel dat iemand naar mij toekomt en zegt: “Tot zover uw live assessment test”.’ Maar er is geen reden om somber te zijn. Er staan immers ook veel interessante dingen te gebeuren.

BASF bouwt op haar Verbund-site in Antwerpen een nieuwe productie-unit voor alkylethanolamines. Het bedrijf verwacht de installatie in 2024 in gebruik te kunnen nemen. De bouw van de nieuwe fabriek is het sluitstuk in een serie van projecten op de Antwerpse site. In totaal investeert het bedrijf ruim vijfhonderd miljoen euro in deze projecten.

Ruim twee jaar geleden kondigde BASF aan op de Antwerpse site de productiecapaciteit van ethyleenoxide en derivaten daarvan uit te breiden. De bouw van de tweede grote ethyleenoxide-installatie begon in november 2019 en verloopt volgens het bedrijf vlot.

Daarnaast zouden verschillende installaties voor ethyleenoxide-derivaten worden gebouwd. Denk daarbij aan niet-ionische surfactanten, glycolethers en andere alkoxylaten, maar ook een uitbreiding van de methyltriglycol-capaciteit. De gefaseerde opstart van de nieuwe installaties begint in de loop van dit jaar.

Vlokmiddelen

De nieuwe installatie voor alkylethanolamines (AEOA) is onderdeel van dit geïntegreerde project. Met de nieuwe fabriek neemt de AEOA-productiecapaciteit van BASF wereldwijd met bijna dertig procent toe, tot meer dan 140.000 ton per jaar. Tot het AEOA-portfolio van BASF behoren bijvoorbeeld dimethylethanolamines en methyldiethanolamines.

AEOA worden voornamelijk gebruikt als voorproduct voor vlokmiddelen in de behandeling van water en in de coatingsindustrie waar ze dienen om pigmenten met harsen te verbinden. Andere toepassingen zijn onder andere gasbehandeling, verzachten van weefsels en additieven voor bewerkingsvloeistoffen in de metaalindustrie en voor polyurethanen.

Stapsgewijs

Eerder breidde BASF al de capaciteit van haar alkoxyleringseenheid in Antwerpen uit. De eerste extra capaciteit kwam in 2018 beschikbaar en tot en met 2021 werd de productiecapaciteit stapsgewijs met 25 procent verhoogd.

Air Liquide en BASF willen de CO2 van vijf fabrieken op de BASF-site in Antwerpen gaan afvangen en opslaan. Het gezamenlijke project heet Kairos@C en is geselecteerd voor financiering door de Europese Commissie via haar Innovatiefonds. Als het project doorgaat, moet het in 2025 operationeel zijn.

Doel is om de CO2-uitstoot van het industriële cluster in de Antwerpse haven aanzienlijk te verminderen. De twee bedrijven verwachten 14,2 miljoen ton CO2 te kunnen vermijden in de eerste tien jaar van afvang en opslag. Het gaat om de CO2 van vijf verschillende eenheden: twee ethyleenoxidefabrieken, een ammoniakfabriek en twee waterstoffabrieken van Air Liquide op de site van BASF in Antwerpen. De twee partners voorzien CO2-opslag in de Noordzee (Nederland, Noorwegen en/of het Verenigd Koninkrijk).

Naast het op grote schaal combineren van CO2-afvang, liquefactie, transport en opslag, omvat het project verschillende innovatieve technologieën. Voor het afvangen van de CO2 zet Air Liquide haar Cryocap-technologie in, en voor het drogen van de CO2 past BASF haar Sorbead-oplossing toe. Ook willen de twee partners vaten ontwerpen waarin vloeibare CO2 kan worden opgeslagen voor transport.

CO2-infrastructuur

Kairos@C wordt aangesloten op een gedeelde CO2-transport- en exportinfrastructuur. Denk daarbij aan de activiteiten van het project Antwerp@C. Het consortium achter Antwerp@C onderzoekt de haalbaarheid van CO2-infrastructuur in de haven van Antwerpen. Het gaat om een centrale pijpleiding op beide oevers en verschillende gemeenschappelijke behandelingsunits. Ook een gemeenschappelijke installatie voor het vloeibaar maken van CO2 en de tussentijdse opslag ervan zijn onderdeel van deze infrastructuur.

Het ontvangen van financiering via het Europese Innovatiefonds weegt straks mee bij het nemen van een definitieve investeringsbeslissing over Kairos@C.

BASF wil haar vestiging in De Meern te verkopen. Op deze locatie produceert en ontwikkelt het chemieconcern hoogwaardige katalysatoren. Enkele activiteiten en producten die goed passen haar de strategie verplaatst BASF naar andere productielocaties. Andere producten verkoopt het bedrijf samen met de vestiging.

BASF wil het liefst de vestiging verkopen aan een bedrijf dat de site zal exploiteren met de bestaande configuratie. De vestiging in De Meern continueert haar productieactiviteiten om tot aan de verkoop aan haar klantenvraag te blijven voldoen. Gedurende deze periode zullen er ook geen veranderingen zijn voor de omgeving. Daarbij doet BASF geen concessies aan veiligheid, stelt site-directeur Paul Evers. Deze speciale nadruk komt niet uit de lucht vallen. Jarenlang waren er uitdagingen op het gebied van veiligheid, in combinatie met de nabijheid van het dichtbevolkte gebied in de regio Utrecht. De laatste jaren lijkt BASF De Meern zich op dat gebied sterk te verbeteren.

Onmisbaar

Twee jaar geleden vierde BASF nog het vijftigjarige bestaan van de locatie. Lees hier een uitgebreid artikel over de site in De Meern. Kernactiviteit door de jaren heen is de ontwikkeling en productie van katalysatoren. Inmiddels zijn die onmisbaar in tal van chemische processen, maar ook bijvoorbeeld in auto’s. Katalyse gaat wellicht een nog essentiëlere rol spelen, onder meer in de energietransitie. Welke activiteiten BASF zelf houdt, is nog onduidelijk.

Chemieconcern BASF wil tegen 2050 CO2-neutraal zijn. Voor 2030 wil het concern wereldwijd zijn broeikasgasemissies al met 25 procent verminderen ten opzichte van 2018. Dat terwijl de groei doorgaat en BASF momenteel een groot chemisch complex bouwt in Zuid-China. In totaal is BASF van plan om tegen 2025 tot 1 miljard euro te investeren om haar nieuwe klimaatdoelstelling te bereiken en nog eens 2 tot 3 miljard euro tegen 2030. Dat maakte CEO Martin Brudemüller vrijdag bekend. Hij wijst ook meteen een aantal toonaangevende projecten aan. 

In het rijtje van vlaggeschipprojecten wordt Antwerpen specifiek genoemd. Op de Antwerpse locatie is BASF van plan te investeren in een van de grootste projecten voor koolstofafvang en -opslag (CCS) onder de Noordzee. Samen met partners in het Antwerp@C-consortium creëert dit de mogelijkheid om meer dan 1 miljoen ton CO2-emissies per jaar te vermijden bij de productie van basischemicaliën. Een definitieve investeringsbeslissing is gepland voor 2022.

Turquoise waterstof

Ook wil het bedrijf vaart maken met turquoise waterstof. Een emissieloze route om waterstof uit aardgas of biogas te produceren, met koolstof als tweede product. BASF ontwikkelt hiervoor een technologie op basis van methaanpyrolyse. In vergelijking met andere processen voor emissievrije waterstofproductie is voor methaanpyrolyse slechts ongeveer een vijfde van de elektrische energie nodig. In Ludwigshafen is een proefreactor gebouwd die momenteel wordt opgestart.

Elektrische kraker

Onlangs werd bekend dat BASF samen met SABIC en Linde werkt aan een proefoven voor ’s werelds eerste elektrisch verwarmde stoomkraker. In vergelijking met conventionele kraakinstallaties zou dit een bijna CO2-vrije productie van basischemicaliën mogelijk maken. Als de nodige financiering wordt toegekend, is het de bedoeling dat de proeffabriek al in 2023 wordt opgestart.

Grondstof

En ook groene waterstof komt in het rijtje voor. In samenwerking met Siemens Energy onderzoekt BASF momenteel de mogelijkheden voor de bouw van een PEM-waterelektrolyse-installatie met een capaciteit van 50 MW voor de CO2-vrije productie van waterstof uit water en elektriciteit op de locatie Ludwigshafen. Deze CO2-vrije waterstof zou in de eerste plaats worden gebruikt als chemische grondstof, maar zou ook in beperkte mate worden gebruikt ter ondersteuning rijden op waterstof in de metropoolregio Rijn-Neckar.

 

 

BASF-dochter Isobionics bouwt op Chemelot in Geleen een fabriek voor de productie van natuurlijke geur- en smaakstoffen. De onderneming  gaat nu zelf destilleren en wil nieuwe geur- en smaakstoffen ontwikkelen. 

De wijze waarop Isobionics natuurlijke geur- en smaakstoffen maakt is volgens eigen zeggenuniek in de wereld. Een van de eerste producten die het bedrijf op de markt bracht, is de geur- en smaakstof valencene. Die wordt onder meer gebruikt in frisdranken. De stof  levert een constant hoge kwaliteit en is bovendien  is onafhankelijk van weers- en oogstomstandigheden.

Steun

Isobionics ontving onlangs subsidie van de Provincie Limburg om de bouw mede mogelijk te maken. Toine Janssen van Isobionics: ‘Dankzij de steun en de mogelijkheden op de Brightlands Chemelot Campus kunnen we zelf gaan destilleren en ons proces op betekenisvolle schaal uitvoeren. Door de gegevens die we nu gaan verzamelen wordt opschaling van het proces naar grotere installaties mogelijk gemaakt. Het is bovendien de bedoeling dat we dit jaar naast valencene zes nieuwe geur- en smaakstoffen gaan ontwikkelen.’

Cabot gaat samen met TNO de turquoise route onderzoeken om emissieloos waterstof te produceren uit aardgas. Het Amerikaanse chemiebedrijf – met een fabriek in Rotterdam –  is echter het meest geïnteresseerd in het bijproduct koolstof. In de komende editie geeft Petrochem een update.

Vorig jaar won TNO met haar molten metal techniek de Enlightenmentz, een duurzaamheids-award georganiseerd door Industrielinqs. Met methaanpyrolyse wordt emissieloos waterstof uit aardgas gemaakt met koolstof als waardevol bijproduct. De techniek staat in de belangstelling van veel grote internationale bedrijven. En niet alleen vanwege de route om emissieloos  waterstof te produceren.

Hoogwaardige toepassingen

Via Industrielinqs kwam TNO ook in contact met Cabot, een Amerikaans bedrijf dat onder andere in Rotterdam carbon black maakt, de chique naam voor koolstof. Vooralsnog blijkt dat een interessante match. Inmiddels is TNO met Cabot  in het Ember-project onderzoek begonnen naar de kwaliteit van de koolstof die wordt geproduceerd. En hoe valt deze kwaliteit te verbeteren? Cabot is dus vooral geïnteresseerd in wat voor velen het bijproduct is. Juist de zuiverheid van koolstof, ofwel carbon black, bepaalt de waarde van het product. Hoogwaardige toepassingen, bijvoorbeeld in batterijen in elektrische auto’s liggen in het verschiet. Maar ook uit de staalindustrie is interesse, vooral in afname van koolstof.

Refinery gas

Toch zijn de meeste partijen geïnteresseerd in het product waterstof. Namen kunnen in deze fase nog niet worden genoemd. Maar denk aan multinationale concerns met grote productie installaties voor ammoniak of raffinaderijen. Die hebben enorme hoeveelheden waterstof nodig, onder andere voor de ontzwaveling van brandstoffen. Bovendien hebben ze ook directe oplossing van het zogenoemde refinery gas, een mengsel van methaan, ethaan, propaan en meer. Deze kunnen alle door de gesmolten metaal worden geleid om waterstof en koolstof te produceren.

Verduurzaming is niet langer een imagokwestie voor de petrochemische industrie. Bedrijven zien in dat het bittere noodzaak is om op lange termijn te overleven. Daarom wordt er serieus geïnvesteerd in de elektrificatie van één van de grootste energieslurpers: de stoomkraker. Maar er is nog heel wat ontwikkelingswerk te doen.

Francis Voermans

De kraker is het hart van een grote petrochemische site. Hier wordt de uit olie gedestilleerde nafta gekraakt tot kleinere, onverzadigde moleculen als etheen, propeen, butadieen en benzeen. Dit zijn de grondstoffen voor de honderden producten die de andere fabrieken maken. Het kraken gebeurt met veel thermisch geweld. De voeding wordt opgewarmd tot boven achthonderd graden Celsius om vervolgens zo snel mogelijk weer te worden afgekoeld. De krakers zijn dan ook de grootste energieverbruikers op een petrochemische site. Geen wonder dat hun eigenaars ze in het vizier nemen als ze zoeken naar mogelijkheden om te verduurzamen.

Zes petrochemieconcerns slaan daarbij de handen ineen. BASF, Borealis, BP, LyondellBasell, Sabic en Total onderzoeken samen hoe ze hun stoomkrakers op elektriciteit kunnen laten draaien, in plaats van op gas of nafta. Ze hebben daarvoor een consortium opgericht met de naam Cracker of the Future. Het consortium wordt getrokken door Brightlands Chemelot Campus. ‘De druk op deze bedrijven om hun CO2-footprint te verlagen is groot. Maar het risico om het alleen te doen, is ook groot. In dit project investeren ze daarom samen in de eerste fase’, vertelt Lia Voermans, directeur Innovatiestrategie bij Brightlands Chemelot Campus.

De bedrijven trekken gezamenlijk op om de technische opties te verkennen. Pas als ze een mogelijke oplossing identificeren, bepalen ze of ze gezamenlijk een ontwikkelingsproject voortzetten.

Serieus investeren

Het consortium trapte een half jaar geleden officieel af en inmiddels is er al heel wat werk verzet, stelt Voermans. ‘Er wordt haast gemaakt. De focus ligt inmiddels op een aantal technologieën en we kijken nu naar de opschalingsmogelijkheden.’ Hoeveel de bedrijven aan het project bijdragen kan ze niet zeggen. ‘Maar ze zijn zeker bereid om serieus te investeren en iedereen brengt kennis in. Er is een sense of urgency.’

Ondertussen kijkt het consortium of het Europese steun kan krijgen bij de verdere ontwikkeling. ‘Het doel is om eerst een pilot te bouwen en vervolgens de technologie in 2030 op demoschaal te testen. Die installaties zullen niet per se op de Chemelot campus komen. Het kan bij elk van de partners zijn.’

Yvonne van Delft (TNO): ‘Het is een spel tussen verblijftijd en temperatuur om de goede productspecificaties te krijgen.’

Een veelbelovende technologie om een stoomkraker elektrisch te maken is de RDR-technologie (Roto Dynamic Reactor) van Coolbrook. Dit Finse bedrijf bereidt momenteel een pilot-installatie voor, die op de Chemelot campus in Geleen komt. Coolbrook wilde de pilot plant eerst in Finland bouwen, maar koos toch voor Geleen, zegt Harri Johannesdahl, CEO van Coolbrook. ‘Alle industrie zit hier. En we hebben de steun van Brightlands en de Nederlandse overheid.’

Hogere opbrengst

RDR is een geheel nieuw reactorconcept voor stoomkrakers. Waar in een traditionele kraker het reactiemengsel door spoelvormige buizen in het fornuis stroomt, wordt het mengsel in de RDR opgewarmd door op hoge snelheid ronddraaiende rotorbladen. Johannesdahl: ‘Het belangrijkste verschil is dat in de RDR het reactiemengsel het heetste deel is. In een stoomkraker is het staal het heetst.’

Doordat het mengsel zeer snel wordt opgewarmd tot een hoge temperatuur, kan de opbrengst beter worden geoptimaliseerd. ‘De verblijftijd is vijftig milliseconden. De etheenopbrengst in de RDR ligt zo’n twintig procent hoger dan in een conventionele reactor.’ Coolbrook verwacht dat de reactor goedkoper zal zijn dan de huidige reactoren in termen van CAPEX-kosten. ‘Dat komt door het compacte ontwerp, waardoor de reactor veel kleiner is. Ook de OPEX-kosten zullen lager zijn door de hogere opbrengst’, zegt Johannesdahl.

Coolbrook is acht jaar geleden opgericht, gebaseerd op een uitvinding van een Russische ruimtevaartingenieur. Inmiddels is de reactor succesvol getest in een proefinstallatie met een capaciteit van vijftig kilo voeding per uur in Finland. De installatie in Geleen wordt tienmaal groter. In samenwerking met Brightlands wordt momenteel de FEL-studie uitgevoerd (Front-End Loading), die de input levert voor de detailed engineering. De installatie moet dit jaar operationeel worden.

Extreme condities

In de pilot zal een uitgebreid testprogramma worden uitgevoerd met als doel om de RDR veilig te kunnen opereren als deze in een stoomkraker wordt geïntegreerd. Naast nafta zullen ook ethaan en propaan de reactor in gaan. Ook moet de pilot informatie geven over de toepasbaarheid van de kinetische en CFD-modellen (Computational Fluid Dynamics) en de coking en onderhoudsintervallen op deze schaal.

Johannesdahl heeft er alle vertrouwen in dat de pilot goede resultaten zal geven. ‘Alle onderdelen zijn er. De condities zijn extreem met een rotatiesnelheid van 20.000 rpm en temperaturen van 900 tot 1000 graden Celsius. We werken daarom samen met twee professors van de Universiteiten van Cambridge en Oxford. Die zijn gespecialiseerd in de ontwikkeling van turbomachines, waarin metaal aan dezelfde snelheden en temperaturen wordt blootgesteld. Het zal geen probleem zijn. Ook werken we samen met de Universiteit van Gent op het gebied van kinetische modellering en het sampling systeem.’

Harri Johannesdahl (Coolbrook): ‘De etheenopbrengst in de RDR ligt zo’n twintig procent hoger dan in een conventionele reactor.’

De pilot moet de ontwerpparameters leveren voor de volgende stap, namelijk een installatie voor vijfduizend kilogram per uur. Weer een factor tien groter dus. Die installatie zal voor het eerst worden geïntegreerd in een fabriek. Coolbrook is al in gesprek met etheenproducenten waar deze demonstratie-unit zou kunnen komen. De studie hiervoor moet nog dit jaar beginnen.

Het is de laatste stap voor een commerciële reactor, die een capaciteit krijgt van vijftig ton per uur, vergelijkbaar met een conventionele krakerreactor. In 2024 zou de eerste kunnen worden gebouwd. Daarmee wordt het de eerste elektrische kraker, stelt Johannesdahl. ‘Er zijn enkele andere technologieën in ontwikkeling, maar wij zijn het verst gevorderd. De andere lopen wel vijf tot tien jaar achter.’

Lekbestendig

Een andere manier om een kraker elektrisch te maken, is door de buizen waarin het reactiemengsel stroomt te verwarmen via weerstandsverwarming. Deze oplossing heeft BASF gekozen voor het verduurzamen van zijn krakers. Het bedrijf heeft als doel om te blijven groeien in productie, maar met een gelijkblijvende CO2-emissie. ‘Verdere CO2-reductie door het optimaliseren van onze processen wordt steeds moeilijker om technische en thermodynamische redenen. We moeten nieuwe wegen in slaan’, zei Martin Brudermüller, CEO en CTO van BASF, in een persconferentie over CO2-reductie vorig jaar. Uit een studie van het bedrijf kwam de elektrische kraker naar voren als een van de interessante opties om grote CO2-reductie te halen.

Onder de naam E-furnace heeft BASF de ontwikkeling van een elektrische kraker in gang gezet. Fase 1, de evaluatiefase, is inmiddels afgerond, waarin onder meer testen zijn gedaan met het elektrisch verwarmen van conventionele krakerbuizen. ‘Het elektrisch verwarmen werkt. We zijn nu aan het zoeken naar het optimale materiaal, dat de hoge temperaturen kan weerstaan en in hoge mate lekbestendig is’, vertelde Kiara Kochendörfer, projectleider voor schone hoge-temperatuurprocessen, tijdens dezelfde persconferentie.

tekst gaat verder onder de afbeelding

elektrische

BASF heeft ervoor gekozen om de buizen met een hoge stroomsterkte en laag voltage te verwarmen. ‘Daarmee betreden we nieuw terrein en dat is ook het verschil met andere elektrisch verwarmde industriële processen. Het betekent dat we een hoop vragen te beantwoorden hebben.’

BASF, dat bij deze ontwikkeling samenwerkt met Linde, denkt dat de technologie vanaf 2025 commercieel toepasbaar zal zijn. Kochendörfer: ‘Het is een veelbelovende technologie. Als het een succes wordt kunnen we het ook overdragen naar andere endotherme processen op hoge temperatuur.’ Om de maximale CO2-reductie te halen, zal ook een oplossing moeten worden gevonden voor de opslag van elektriciteit, zodat de kraker continu kan opereren op duurzame stroom. Ook daar studeert BASF op.

Goede productspecificaties

Weerstandsverwarming is zeker een veelbelovende techniek voor stoomkrakers, zegt ook Yvonne van Delft, innovatiemanager bij TNO EnergieTransitie in Petten. ‘Het is bekend dat het goed werkt in hoge-temperatuurprocessen, zoals in de metaalindustrie. Het is interessant voor stoomkraker, maar bijvoorbeeld ook voor steam methane reformers, die waterstof maken voor de ammoniakproductie. En ook de cementindustrie heeft hoge-temperatuurprocessen waar elektrische verwarming kan worden toegepast.’

TNO leidt een innovatieprogramma dat is gericht op het versnellen van de elektrificatie van industriele processen, genaamd VoltaChem. In het kader daarvan doet het onderzoek naar elektrische stoomkrakers. TNO heeft in Petten een proefinstallatie voor weerstandsverwarming en heeft daarmee vorig jaar proeven gedaan voor het kraken van nafta. ‘De grootste uitdaging is om de kraakreactie in de hand te houden. Het is een spel tussen verblijftijd en temperatuur om de goede productspecificaties te krijgen. Is de verblijftijd te lang, dan wordt alles methaan, of zelfs koolstof’, zeg Van Delft.

Binnen het samenwerkingsverband BrightSite, bekijken TNO en Sitech hoe het kraakproces eruit komt te zien als de verwarming elektrisch gebeurt, met name hoe de verschillende stromen veranderen. ‘In het kraakproces ontstaat methaan, dat nu wordt gebruikt om het fornuis te verwarmen. Bij elektrische verwarming hou je dus methaan over. Dat methaan zou je met plasmatechnologie kunnen omzetten in waterstof en acetyleen, via het Hüls proces. Van het acetyleen kan via hydrogenering weer etheen worden gemaakt. Samen met onze plasma-specialisten bekijken we of zo’n add-on geschikt zou zijn voor een elektrische kraker.’

Kosten

Qua kosten hoeft de elektrische kraker helemaal niet duurder te zijn dan een kraker op fossiele brandstoffen. Maar daarvoor moet de technologie nog wel een optimalisatietraject door. TNO schat dat een kraker met weerstandsverwarming vanaf 2030 zo’n vijf à tien procent goedkoper zal kunnen opereren dan een conventionele kraker. Ook een studie van Dechema, in opdracht van VCI (de Duitse VNCI), wijst uit dat de technologie goedkoper wordt dan een afgeschreven conventionele kraker. Volgens Dechema is dit echter pas vanaf 2049. Van Delft: ‘Het belangrijkste voordeel is dat er kan worden overgeschakeld op duurzame elektriciteit. Daar gaat het de chemische bedrijven om. Ze willen zich aan het klimaatakkoord houden en weten dat ze hun processen daarvoor moeten aanpassen.’

Er is echter nog veel onderzoek en ontwikkeling nodig voordat het zover is. Van Delft: ‘Alle technologieën voor elektrisch kraken zitten nog in lage TRL’s (Technology Readiness Level, red.). De technologieën van Coolbrook en weerstandsverwarming zijn het verst, maar ook Coolbrook zit nog in de pilot plant fase.’ Samenwerking kan de sleutel zijn naar versnelling van de implementatie, zoals gebeurt in het Cracker of the Future consortium, of binnen BrightSite of het Voltachem platform. Van Delft: ‘Een aantal bedrijven is intern bezig met de ontwikkeling van een elektrische kraker. Wij hopen dat zij willen samenwerken. Wij hebben expertise en de faciliteiten om hen te helpen. Als we de handen ineen slaan, kan het veel sneller gaan.’

BASF in De Meern bestaat vijftig jaar. Kernactiviteit door de jaren heen is de ontwikkeling en productie van katalysatoren. Inmiddels zijn die onmisbaar in tal van chemische processen, maar ook bijvoorbeeld in auto’s. Katalyse gaat wellicht een nog essentiëlere rol spelen, onder meer in de energietransitie. Voor BASF De Meern blijft de wederkerige relatie met Nederlandse universiteiten daarbij een belangrijke impuls.

Veel onderzoekers en ontwikkelaars bij BASF hebben een verleden bij de Universiteit Utrecht. Zo ook Peter Berben, senior research manager bij BASF in De Meern. Ruim drie decennia geleden is hij in Utrecht gepromoveerd. Op Superclaus, een katalytisch proces dat inmiddels in veel fabrieken in de wereld wordt toegepast. Om de uitstoot van zwaveldioxide te verminderen, worden in raffinaderijen en aardgaszuiveringsfabrieken de zwavelhoudende componenten uit gas of oliefracties verwijderd. Daarbij komt de zwavel in de vorm van waterstofsulfide vrij. Dit stinkende – naar rotte eieren – en giftige gas wordt in het Claus-proces, een uitvinding door C.F. Claus uit 1883, omgezet in het onschuldige elementaire zwavel.

Nadeel van dit proces is dat de maximale efficiëntie geen honderd procent is, maar ongeveer 97. Het niet omgezette waterstofsulfide wordt doorgaans verbrand en komt toch als zwaveldioxide in de lucht. Daarom werd indertijd volop gezocht naar een betaalbaar, verbeterd proces met een hogere efficiëntie. Professor John Geus van de Universiteit Utrecht werd door Comprimo, tegenwoordig onderdeel van engineeringsbureau Jacobs, en Gastec, tegenwoordig Kiwa, benaderd om een katalysator en verbeterd proces te ontwikkelen.

Professor Geus en een nog jonge promovendus Peter Berben ontwikkelden eind jaren tachtig in korte tijd een nieuwe katalysator die met hoge selectiviteit zwavel vormt. Deze uitvinding leidde tot zowel een procesoctrooi als een katalysatoroctrooi. De opschaling en de katalysatorproductie werden gedaan door Engelhard in De Meern, dat later door BASF werd overgenomen. De succesvolle vercommercialisering gebeurde onder de naam Superclaus.

Tien ton

Het is volgens Berben een mooi voorbeeld van een publiek-private samenwerking die tot een groot internationaal succes leidt. Bedrijven en universiteiten hebben elkaar bij de ontwikkeling van nieuwe processen hard nodig. En dat geldt zeker ook in het geval van BASF De Meern en de Utrechtse Universiteit. Berben: ‘De vakgroep anorganische chemie en katalyse aan de Universiteit Utrecht is een van de beste van Europa en beschikt over de modernste apparatuur om processen en nieuwe katalysatoren te onderzoeken.’

Op zijn beurt ziet katalyse-professor Bert Weckhuysen ook grote voordelen in de samenwerking met BASF. De Meern is voor hem een belangrijke partner om te exploreren of nieuwe processen levensvatbaar zijn. Als een reactie op laboratoriumschaal werkt, dan moet het belangrijkste nog gebeuren. Weckhuysen: ‘Hoe gaan we van een recept van milligrammen naar grootschalige productie? Het is bijvoorbeeld mooi als je met een nieuwe katalysator een nieuw chemisch product in een laboratorium kunt maken, maar het wordt pas interessant als je het op grote schaal en daardoor betaalbaar kunt produceren. In onze samenwerking gaat het er vaak om dat we de principes ontwikkelen voor het maken van nieuwe katalysatoren, waarna BASF gaat kijken hoe dit het beste in de praktijk kan worden gerealiseerd.’

Katalysatoren en energietransitie

Op het vlak van katalyse ziet Weckhuysen momenteel veel hoopgevende ontwikkelingen. Elektrochemische routes zijn bijvoorbeeld interessant. ‘Er gaat denk ik veel gebeuren op het gebied van power-to-products. Ook een interessant terrein voor katalysatoren.’ Innovatieve elektroden hebben een nog veel grotere reikwijdte. Het is bijvoorbeeld ook niet verwonderlijk dat BASF ook een belangrijke rol wil spelen bij het verbeteren van batterijen, onder andere om de actieradius van elektrische auto’s te vergroten en ze ook betaalbaar te maken. Dat kan een essentiële ontwikkeling zijn in de energietransitie.

Hype op de loer

In de chemische industrie zien Berben en Weckhuysen veel in routes voor hydrogenering, oftewel reacties gebaseerd op het toevoegen van waterstof. Dat wordt helemaal interessant als waterstof grootschalig, betaalbaar en emissieloos gaat worden geproduceerd. Groen waterstof dat wordt geproduceerd door elektrolyse van water is een interessante route, maar vooralsnog duur. De interesse van de heren is daarom ook gewekt door andere waterstofroutes, waaronder bijvoorbeeld methaanpyrolyse. Ook BASF is in Duitsland bezig met de ontwikkeling van deze technologie waarbij aardgas in een reactor wordt ontleed in waterstof en koolstof. Er ontstaat daarbij geen kooldioxide. Volgens BASF is grootschalige vercommercialisering rond 2025 mogelijk.

Weckhuysen wil wel waarschuwen voor te hooggespannen verwachtingen, als het gaat om hoopgevende nieuwe routes. ‘De grootste fout die we als wetenschappers kunnen maken, is dat we iets beloven wat we uiteindelijk niet kunnen waarmaken. Dan gaat de maatschappij ons erop afrekenen als het niet werkt.’

Bovendien kunnen te grote beweringen ook de blik vernauwen. Weckhuysen: ‘Momenteel is er vooral veel aandacht voor hydrogenering van kooldioxide naar methaan. Om op die manier van CO2 een grondstof te maken. Daar doen we ook aan mee.’ Van groot maatschappelijk probleem naar mooie oplossing, dus. Hier ligt echter wel een hype op de loer. Bovendien werkt het vertroebelend. Weckhuysen: ‘Bijzonder interessant, maar ik hoop wel dat deze focus niet de aandacht te veel afleidt van veel andere veelbelovende routes.’ Er zijn volgens hem meer interessante moleculen op een duurzamere manier te produceren. Om op die manier een bijdrage te leveren aan de transitie van onder meer de industrie.

Zeoliet

Onlangs bracht Weckhuysen met zijn vakgroep een andere interessante innovatie in de publiciteit. De Universiteit Utrecht ontwikkelt een reactor die een mengsel van methaan en koolstofdioxide effectief omzet in koolwaterstoffen. Denk daarbij aan aromaten als benzeen. Voor het onderzoek krijgen de onderzoekers een Europese Proof of Concept beurs van 1,5 ton. Nu zijn CO2 en methaan (CH4) beide moeilijk te activeren moleculen. Daardoor kost het veel energie om ze als grondstof te gebruiken voor de chemie. Het team van Weckhuysen werkt aan een zogenaamde zeoliet ZSM-5 membraanreactor. Deze reactor kan een mengsel van CH4 en CO2 effectief omzetten in koolwaterstoffen.

tekst gaat verder onder de afbeelding

Bert Weckhuysen, Universiteit Utrecht: ‘Er gaat denk ik veel gebeuren op het gebied van power-to-products. Ook een interessant terrein voor katalysatoren.’

Springplank

Het zijn allemaal ontwikkelingen waar universiteiten en bedrijven elkaar hard nodig hebben om tot successen te komen. Daarom zijn warme wederkerige relaties bijzonder belangrijk. En vooral dat zit al decennialang goed tussen BASF in De Meern en de Universiteit Utrecht. Weckhuysen prijst vooral de open blik van huidige en voormalige leidinggevenden in De Meern. ‘Als we met ideeën komen, wordt er altijd geluisterd. Als ze nog niet overtuigd zijn, gaan ze er altijd nog serieus over nadenken. Dat communicatieproces is ook omgekeerd richting de universiteit.’ Dat is volgens de hoogleraar een goede basis voor onderzoek en innovatie.

Ook bij de aanwas van nieuwe medewerkers en het bieden van carrièreperspectieven voor studenten speelt de wederkerige relatie een belangrijke rol. Het begint vaak bij stageplekken, maar zoals gezegd hebben verschillende BASF-medewerkers in De Meern hun opleiding gehad in Utrecht. En ook bij andere locaties van BASF, zelfs wereldwijd. Berben: ‘Ik weet dat verschillende voormalige studenten uit Utrecht nu in Ludwigshafen werken.’ In die zin kan De Meern een prima springplank zijn. Hoewel ook velen er langdurig blijven werken. Peter Berben is daar zelf een goed voorbeeld van.

Geschiedenis BASF De Meern

  • 1969: Katalysatorfabriek in bedrijf
  • 1969: Eerste katalysatorproductie
  • 1983: Opening R&D-laboratorium in De Meern
  • 1987: Opstarten van nieuwe katalysatorproductielijn inclusief fluidised bed reactor
  • 1987: Introductie van moderne katalysatoren voor olie en vetten
  • 1987: Opening van kilogramlaboratorium in De Meern
  • 1988: Eerste partij geproduceerde Superclaus-katalysator
  • 2001: Nieuwe fabriek voor FT-katalysator in gebruik genomen
  • 2008: Tweede installatie voor FT-katalysator in gebruik genomen
  • 2015: Worldclass DeNOx-eenheid geïnstalleerd. Het leverde BASF De Meern een nominatie op voor de Responsible Care Prijs 2017 van de VNCI
  • 2019: State-of-the-art afvalwaterinstallatie in gebruik genomen

Net als vele andere bedrijven in de Europese chemische sector zet ook BASF in op een grotere flexibiliteit van feedstock voor de verschillende processen om zo kostenefficiënt mogelijk te werken. Op de site in Antwerpen is fors geïnvesteerd in aanpassingen die ertoe leiden dat er naast nafta meer LPG in de steamcracker kan worden ingezet.

Hoewel de steamcracker, die dateert van 1993, vanaf het begin is ontworpen op het kraken van nafta en LPG, waren de hoeveelheden LPG die in het verleden werden gekraakt beperkt. Dat had volgens Philippe Alluyn, vice president operations petrochemicals & derivates van BASF, vooral te maken met de prijsverhouding van nafta tot LPG.

‘Vooral in de laatste jaren is propaan echt interessant geworden, onder meer door de schaliegas-activiteiten in de VS. De hoeveelheden propaan die op de markt worden aangeboden zijn navenant verhoogd, wat de kostprijs ten goede komt. Vandaar dat we in 2017 de goedkeuring van onze raad van bestuur in Duitsland hebben gekregen om te investeren en de steamcracker in de toekomst meer LPG te laten kraken.’

Verdubbelen capaciteit

Als gevolg van de verandering in feedstock veranderen de hoeveelheden van de producten uit de steamcracker enigzins. In vergelijking met nafta is LPG een lichtere grondstof en dat levert ook lichtere eindproducten op zoals ethyleen, methaanfractie en waterstof. ‘Verhoudingsgewijs zullen er minder hogere koolwaterstoffen zoals C4-fractie en aromaten worden geproduceerd. Mochten er tekorten aan deze ontstaan op de site, dan kunnen die op de markt worden aangekocht voor de dekking van de interne behoefte’, aldus Alluyn. Hij tekent hierbij aan dat het niet de bedoeling is om de volledige hoeveelheid nafta door LPG te vervangen. ‘We spreken eerder over veertig tot vijftig procent van onze totale feedstock die als LPG kan worden ingezet. Nu ligt dit percentage LPG rond de vijftien tot twintig procent. Ruwweg gaan we onze LPG-processing capaciteit verdubbelen.’

Methaan als grondstof

Om de steamcracker aan te passen aan het meer kraken met LPG wordt in vier belangrijke onderdelen geïnvesteerd. Allereerst wordt het aantal ovens voor het kraken van LPG uitgebreid van zes naar tien. Omdat er meer methaan en waterstof wordt gevormd bij het kraken van LPG wordt ook de capaciteit van de deepcooling uitgebreid. Hier wordt waterstof van methaan gescheiden bij temperaturen van min 150 graden. Hiervoor wordt de bestaande deepcooling vervangen door een grotere.

Er wordt tevens geïnvesteerd in een nieuwe PSA (Pressure Swing Adsorption) zuiveringsinstallatie. Deze moet ervoor zorgen dat de grotere hoeveelheid waterstof wordt gezuiverd en als grondstof ter beschikking kan worden gesteld aan andere installaties op de site.

De beduidend grotere hoeveelheid methaan die wordt geproduceerd dient, naast de klassieke inzet als voeding in het stookgasnet, tevens als grondstof voor de ammoniak-installatie. ‘Naast het voorzien van voeding aan ons eigen stookgasnet bouwden we dankzij ons project een nog duurzamere integratie met de ammoniak-installatie uit. We kunnen methaan uit de cracker nu ook als grondstof voor het ammoniakbedrijf inzetten. Dit reduceert ons verbruik van aardgas voor onze ammoniakproductie op een significante manier en verstevigt het Verbund op de site’, vertelt Rombout Keldermans, operations manager van de steamcracker. Om dit mogelijk te maken wordt geïnvesteerd in een nieuwe methaancompressor en dito exportleiding om methaan naar de ammoniakinstallatie te kunnen sturen.

Nieuwe LPG-tank

Eigenlijk kent het Feedflex-project nog een belangrijk vijfde onderdeel. Dat betreft geen investering in de steamcracker, maar de bouw van een nieuwe LPG-tank op het centraal tankpark nabij het dok. ‘We hebben nu al een tank van 50.000 kubieke meter inhoud en we gaan naar in totaal 130.000 kubieke meter. Hierdoor kunnen we in de toekomst very large gascarriers verwerken. Dat zijn schepen die meer dan 40.000 ton LPG aanbrengen’, aldus Alluyn. De nieuwe tank is in het eerste kwartaal van 2020 klaar.

tekst gaat verder onder de afbeelding

steamcracker

Deze tankopslag is volgens Keldermans eigenlijk een kleine chemische installatie met het verschil dat er geen chemicaliën worden gemaakt, maar opgeslagen. ‘LPG wordt gekoeld opgeslagen bij min 42 graden. Een LPG-tank is een stukje complexer dan een atmosferische tank. Je hebt heel wat warmtewisselaars en compressoren nodig om de lage temperatuur constant te houden.’

Verbund-site

De site in Antwerpen is een zogenoemde Verbund-site. Alluyn legt uit wat dit betekent. ‘Verbund is de integratie van waardeketens waarbij het eindproduct van de ene installatie als grondstof wordt doorgegeven naar de volgende installatie. Alle installaties op de site zijn met elkaar verbonden via circa 580 kilometer boven- en ondergrondse leidingen, zowel voor transport van producten, utilities zoals bijvoorbeeld perslucht, stikstof, proceswaar, als ook voor stoom. Op deze wijze wordt warmte die vrijkomt bij exotherme processen opnieuw gebruikt voor processen die warmte nodig hebben.’

Ingrijpende veranderingen

Het Feedflex-project wordt gefinaliseerd tijdens de zesjaarlijkse onderhoudsstop van de steamcracker. Het bedrijf wordt dan stilgelegd, en dat biedt de mogelijkheid om de nieuwe onderdelen te integreren in de bestaande configuratie. Alluyn wijst erop dat naast het invoeren van nieuwe projecten de stillegging ook nodig is voor inspecties, onderhoud en het reinigen van de installatie.

Ondanks deze nauwe onderlinge verbondenheid heeft de afstelling van de steamcracker in Antwerpen maar weinig invloed op de andere installaties in het Verbund. ‘Ethyleen, propyleen en andere fracties die anders door de cracker worden geleverd, worden in deze periode van stilstand via de markt aangekocht. De aanvoer gebeurt via pijpleidingen die extern op het Verbund zijn ingeschakeld of via schepen. De logistieke planning is goed voorbereid’, legt Alluyn uit.

steamcracker

De meest uitdagende opgave van de turnaround is volgens Keldermans de medewerkers zo voor te bereiden via opleiding en training dat ze over de juiste kennis beschikken tijdens elke fase van het proces. ‘Veel onderdelen van het project worden verregaand voorbereid voordat de finale inbeddingen gebeuren tijdens zo’n shutdown. Toch hebben die voorbereidende werkzaamheden al heel wat interacties met de lopende installatie. Dat honderd procent waterdicht beheersen, vind ik persoonlijk de grootste uitdaging.’

Alluyn beaamt zijn zorg. ‘Het is geen greenfield project waar je een nieuwe installatie bouwt op een terrein dat nog niet in gebruik is. Het is werkelijk een inbinding in een nog producerende installatie. De turnaround is gepland voor de periode mei-juni. Er zijn dan veel contractors in de installatie werkzaam en dat alles moet worden beheerst door middel van goede afspraken, goede vergunningen en door opvolging ter plekke. Het is een hele uitdaging om de veiligheid en de beschikbaarheid van de installatie honderd procent te houden.’

Digitalisering

Om de medewerkers te trainen hoe ze in de toekomst de steamcracker met zijn nieuwe flexibiliteit moeten bedienen, is er een nieuwe operator trainingssimulator ontwikkeld. Alluyn: ‘We hebben zes maanden voor het begin van de turn-around met deze tool onze operators zo waarheidsgetrouw mogelijk de gemodificeerde installatie leren opereren.’

De ultieme uitdaging is natuurlijk het opstarten van de installatie. ‘We moeten dan snel inspelen op de zaken die eventueel onverwachts opduiken. Ik heb al meerdere opstarts meegemaakt maar het blijft steeds spannend, zeker met de ingrijpende veranderingen die we in onze installatie hebben doorgevoerd’, zegt Keldermans.

Digitalisering is volgens Keldermans ook een belangrijk onderwerp in dit zesjaarlijkse onderhoud. Het biedt immers de mogelijkheid om via data analytics de optimale werking van alle procesonderdelen na te streven. Met behulp van advanced process control is het mogelijk de grenzen die je gevonden hebt 24/7 te testen en aan te passen. ‘Het systeem bekijkt continu de kwaliteit van de steamcrackergrondstof, en houdt daar rekening mee door het verleggen van de meest interessante werkingspunten. Je kunt van een operator niet verwachten dat hij op elk moment die optimalisatie doorvoert, maar van zo’n regelstrategie kun je dat wel verwachten. In de installatie zitten niet minder dan 20.000 metingen en regelingen.’

Tijdens de turnaround wordt ook volop gebruik gemaakt van digitale processen om tijd te besparen en de werkorganisatie te optimaliseren. Er zijn tools ontwikkeld om met behulp van tablets de resultaten en metingen zo snel mogelijk naar de controlekamer te sturen, zodat er sneller kan worden geschakeld en de vele werkvergunningen sneller kunnen worden uitgegeven.

Duurzaamheid en energie-efficiëntie

‘De steamcracker is 26 jaar oud, en in die periode hebben we voor minstens 1 miljard euro extra geïnvesteerd, niet alleen in de uitbreiding van de productie­capaciteit, in het topfit houden van onze assets, in de invoering van nieuwe procesontwikkelingen, maar zeker ook in zaken die ons specifiek energieverbruik en carbon footprint verder optimaliseren’, vertelt Philippe Alluyn. De steamcracker verkeert dan ook op een state-of-the-art niveau. ‘Telkens als we ons vergelijken met anderen proberen we voorop te  lopen, en energie-integratie is iets waar we continu aan werken. Dan biedt zo’n nieuw project zoals Feedflex ook nieuwe kansen aan de ingenieurs om een nog hoger energie-optimum te bereiken.’ Volgens de Solomon-benchmark waar meer dan honderd crackers wereldwijd aan deelnemen, blijkt dat deze installatie inderdaad tot een van de meest energie-efficiënte crackers, zeker in Europa, behoort.