Olefingyártás Etilén és propilén előállítása

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

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) 140 120

Ethylene Propylene

100 80 60 40 20

20 10

20 08

20 06

20 04

20 02

20 00

19 98

19 96

19 94

19 92

19 90

0

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 VAM Styrene 1% 6%

Others 6%

EDC (PVC) 12%

PE 61% Ethylene oxide 14%

Olefingyártás

2

3. ábra Propilén felhasználása Others 11% Isopropanol 2% Acrilic acid 4% Cumene 5%

Propylene oxide 7%

PP 64%

Acrylonitrile 7%

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

3

4. ábra A TVK olefin és poliolefin üzemei ALAPANYAGOK MOL-TÓL (VEGYIPARI BENZIN, LPG ÉS GÁZOLAJ)

ETILÉN BORSODCHEM-HEZ

LDPE VEVŐKHÖZ

LDPE-2 65 kt/év

OLEFIN-1

PP-3

370 kt/év

100 kt/év

HDPE-1 200 kt/év

HDPE VEVŐKHÖZ

PP-4 180 kt/év

OLEFIN-2 290 kt/év

PP VEVŐKHÖZ

HDPE-2 220 kt/év PROPILÉN SLOVNAFTHOZ IKERTERMÉKEK MOL-HOZ (IZOBUTILÉN, BT FRAKCIÓ, C8 ÉS C9+ FRAKCIÓ) KVENCSOLAJ TISZAI KOROMGYÁRTÓ KFT-HEZ

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) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% ethylene steam cracking

propylene 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

4

1. táblázat Olefingyártás - Jelen és jövő Vízgőzös krakkolás Finomítói technológiák

Domináló technológia mind etilén, mind propilén esetében 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

5

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 5080 nap. 7. ábra Krakkolási szigorúság és termékhozamok vegyipari benzin alapanyag esetén 40 0,4

35 P/E 30

0,5 0,6

%

25 20 15 10 5 0 Ethylene Propylene Hydrogen Fuel gas

C4

Gasoline

Oil

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

6



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

7

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 H2 + CO 4,06 1,7 CH4 3,67 23,37 C2H2 0,5 0,67 C2H4 52,45 39,65 C2H6 34,76 4,57 C3H6 + C3H4 1,15 13,28 C3H8 0,12 7,42 C4 2,24 4,03 Pyrolysis Gasoline 0,87 4,27 Pyrolysis Fuel Oil 0,16 1,11

n-c4/i-c4 1,23 21,75 0,5 31,74 3,67 19,85 0,69 12,9 6,41 1,26

Naphtha 1,03 15,35 0,69 31,02 3,42 16,21 0,38 9,54 19,33 3,01

AGO 0,71 10,69 0,34 24,85 2,75 14,28 0,31 9,61 20,6 15,78

9. ábra Etilénhozam a vegyipari benzin n-parafin tartalmának függvényében 32

etilén hozam, %

etilénhozam, s% számított mért

31 30 29 28 27 26 34

36

38

40

42

a v.benzin n-paraffin tartalma, s% vegyipari benzin n-parafin tartalom, % etilénhozam - elméleti

etilénhozam - gyakorlatban mért

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

8

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

Feedstock Steam

Pyrolysis section

Recovery section

Crack gas

Ethylene Propylene C4 Gasoline Oil

2.4. A technológia áttekintése Az olefingyártás az egyik legkomplexebb vegyipari eljárás. 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

Egy

technológia

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

9

Olefingyártás

Olaj frakcionálás Vizes hűtés

Pirolízis olaj

Technológiai gőz

Alapanyag Pirolízis és kvencs hűtés

Földgáz

Pirobenzin

Propán recirkuláció

C5+

Krakk gáz kompresszió Lúgos mosás C2 hidrogénezés

(C3/C4+ elválasztás)

Depropanizer

C3+

C2-

10 C4 frakció

Propilén

(C4/C5+ elválasztás)

C3H6/C3H8 szétválasztás Debutanizer

(C2-/C3+ elválasztás)

Előhűtés Szárítás Deethanizer

Etán recirkuláció

CH4 frakció

H2 frakció

(C2/C1- elválasztás)

Mélyhűtés Demethanizer

Etilén

C2H4/C2H6 szétválasztás

11. ábra Olefingyártás blokk diagramja

12. ábra A TVK Olefin-2 üzemének anyagáramai Natural gas

Methane (to fuel gas)

Steam Electric power Naphtha Gasoil

Olefin-2

LPG (propane, butane)

Hydrogen

TIFO

Ethylene

PE production

Propylene

PP production

BT fraction

MOL

C8 fraction

MOL

C9+fraction

MOL

Quench oil

CTK

Ethane (repyrolysis) Propane (repyrolysis) C4/C5 (repyrolysis)

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

Cracking furnace in Olefin-2

13. ábra Pirolízis kemence részei

Quench exchangers

Convection section

Radiant coils

Side-wall burners

Floor burners

Olefingyártás

11

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

12

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

13

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

14

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

15

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 2. és 3. fokozat 1,3→9,3 bar

Olefingyártás

1. fokozat 0,3→1,5 bar

16

4. és 5. fokozat 9→36 bar

22. ábra O-2 üzem krakkgáz kompresszor

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

Olefingyártás

17

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 Frequency of hazardous events

Process risk

Consequence of hazardous events

Frequency

high medium

low Consequence

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 Havária

Vészhelyzeti reakció

csekély valószínűség, nagyon súlyos következmények

Havária terv Tűzoltóság/Elsősegély

biztonsági rendszer meghibásodása

Következmény mérséklés

Meghibásodás

Mechanikai rendszer (pl. biztonsági szelepek, lefuvató rendszer) Biztonsági műszerezés

nagyon ritka, súlyos következmények szabályzó rendszer meghibásodás, szolgáltató rendszeri meghibásodás, berendezés meghibásodás, súlyos kezelési hiba

Megelőzés Tervezés Mechanikai rendszer Biztonsági műszerezés Kezelési utasítás

Üzemzavar gyakori, csekély súlyú következmények szabályzó rendszer meghibásodás, szolgáltató rendszeri meghibásodás, berendezés meghibásodás, egyszerű kezelési hiba

Szabályozás és felügyelet Folyamatszabályozó rendszerek Felügyeleti rendszerek (jelzések)

Folyamatbeli változás

Technológia Üzemmeltetési körülmények Normál és speciális üzemvitel Indulás/Leállás

Olefingyártás

18

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

19

3. táblázat Beruházási és üzemeltetési költségek (Forrás: Nexant) Helyszín Időszak Kapacitás kihasználás, %

Nyugat Európa 2010. I. 2010.II. név név 82 85

Kapacitás, ezer t/év Beruházási költség, millió EUR

800

800

ISBL OSBL Teljes beruházási költség

703 351 1 054

704 352 1 056

Fajlagos beruházási költség, EUR/t kapacitás

1 318

1 320

Termelési költségek, EUR/t

Fix költség Energia Alapanyag le ikertermék

Alapanyagok Vegyipari benzin Katalizátorok és vegyszerek Összes alapanyag költség

1651,1 3,6 1654,7

1755,0 4,0 1759,0

Energia jellegű felhasználás összesen

239,5

259,0

80%

-427,5 -270,2 -172,9 -139,6 -137,4 -214,9 -1362,5

-496,0 -293,0 -201,0 -154,0 -186,0 -227,0 -1557,0

60%

531,0

461,0

Ikertermék bevétel Propilén Fűtőanyag Benzol C7-C9 frakció Butadién Egyéb Összes ikertermék bevétel Összes változó költség

40%

20%

0%

Fix költségek Közvetlen költség Leosztott költség Összes fix költség

38,8 31,8 70,6

38,0 31,0 69,0

Termelési költség (cash cost) összesen

601,6

530,0

Olefingyártás

100%

2010. I. név

20

2010.II. név