Minder met meer

Nieuwe warmtekrachtcentrale voor Raffinaderij Antwerpen

ExxonMobil begint binnenkort met de bouw van een hoogefficiënte warmtekracht centrale op zijn raffinaderij in Antwerpen. In 2008 komt de nieuwe installatie, die een bestaande kleinere eenheid zal vervangen, in gebruik. Dankzij het grote vermogen van de centrale – met 130 MW voldoende om 300.000 huishoudens van stroom te voorzien – draagt deze investering substantieel bij aan de CO2- reductiedoelstellingen van België en Vlaanderen.

TEKST: ANTON BUYS| FOTO'S: KEES STUIP EN EXXONMOBIL| ILLUSTRATIES: EXXONMOBIL

ExxonMobil's raffinaderij in Antwerpen staat voor historische veranderingen. Ruim vijftig jaar na de bouw en bijna dertig jaar na het laatste echt grote moderniseringsproject gaat een deel van het fabriekscomplex opnieuw op de schop. De meest in het oog springende investering is de bouw van een nieuwe warmtekrachtcentrale (ook wel co-generation unit of COGEN genoemd), die met een vermogen van 130 Megawatt net zoveel elektriciteit zal produceren als de raffinaderij en de polyethyleenfabrieken van ExxonMobil in Zwijndrecht en Meerhout samen nodig hebben.

Daarnaast worden ook het complete uit 1975 daterende procesbesturingssysteem en een deel van de instrumentatie vervangen. De totale kosten van de verschillende projecten bedragen ruim 220 miljoen euro. De werkzaamheden zullen 700.000 manjaren werk genereren.
Het rendement van warmtekrachtcentrales is heel hoog in vergelijking met traditionele elektriciteitscentrales. De nieuwe productie-eenheid in Antwerpen vormt hierop geen uitzondering. Bijna 80 procent van de geproduceerde energie wordt nuttig gebruikt. Ter vergelijking: een gemiddelde conventionele gasgestookte centrale komt niet verder dan een procent of zestig.

Ruimte voor de industrie | Gilbert Asselman is directeur van de ExxonMobil-raffinaderij én voorzitter van de Belgische Petroleumfederatie (BPF). Om verschillende redenen is hij verguld met de bouw- en moderniseringsplannen. Allereerst laat de investering zien dat ExxonMobil vertrouwen heeft in de toekomst van zijn raffinagecomplex aan de Schelde. Ten tweede stelt het COGEN-project de raffinaderij in staat haar positie als een van de energie- efficiëntste ter wereld veilig te stellen. Ten slotte toont het project aan dat er in West-Europa in het algemeen en Vlaanderen in het bijzonder ruimte blijft voor grootschalige industriële activiteit. Dat is goed economisch nieuws voor de regio én spannend voor de betrokken medewerkers van ExxonMobil, die hierdoor in de komende jaren met de nieuwste stateof- the-art technologie kunnen werken. ExxonMobil heeft de afgelopen decennia wereldwijd veel geld in warmtekrachtkoppeling geïnvesteerd. 'Dat is ook logisch', vindt Gilbert Asselman. 'Het energieverbruik neemt bij ons veertig tot vijftig procent van de operationele kosten voor zijn rekening. Energiebesparing, bijvoorbeeld door de bouw van warmtekrachtcentrales, is voor een raffinaderij dus van levensbelang. Tegelijkertijd verbeteren de milieuprestaties: de kooldioxide-emissies nemen met ongeveer 200.000 ton per jaar af. Deze vermindering staat gelijk aan het permanent van de weg halen van 90.000 auto's!'

Gilbert Asselman, directeur van de ExxonMobil- raffinaderij
in Antwerpen én voorzitter van de Belgische Petroleumfederatie
(BPF), is verguld met de bouw- en moderniseringsplannen.

Dat laatste vraagt enige nadere uitleg. De warmtekrachtcentrale vervangt een bestaande eenheid die begin jaren negentig is gebouwd. Deze installatie heeft een vermogen van 'slechts' 40 MW, veel minder dan de 130 MW van de nieuwe eenheid. Men hoeft geen rekenwonder te zijn om te begrijpen dat het energieverbruik van de raffinaderij daardoor zal toe- in plaats van afnemen, ondanks het verdwijnen van de oude COGEN. Hoe kunnen de milieuprestaties dan verbeteren? Er verdwijnt immers plaatselijk méér kooldioxide in de atmosfeer. Het antwoord daarop is dat de nieuwe warmtekrachtcentrale minder efficiënte productiecapaciteit elders vervangt. Op de raffinaderij zal het absolute energieverbruik dus toenemen, maar het totale energieverbruik in België en Vlaanderen zal dalen.

Hoog rendement | Dat een warmtekrachtcentrale veel efficiënter is dan een conventionele centrale is te danken aan de voor dit type installatie kenmerkende koppeling tussen warmte en kracht. Het sleutelonderdeel van het geheel is een aardgasgestookte turbine die een generator aandrijft. In dit proces ontstaat een grote hoeveelheid restwarmte, die zonder extra voorzieningen zomaar in de lucht zou verdwijnen. Deze overtollige warmte wordt gebruikt voor industriële processen, warmtevoorziening van gebouwen, woningen of broeikassen of, zoals op de raffinaderij, om met behulp van een ketel stoom te produceren.

De eenheid die in Antwerpen wordt gebouwd heeft zoveel vermogen dat er veel meer warmte vrijkomt dan nodig is voor de stoomproductie op de raffinaderij. Deze restwarmte zal direct in het productieproces van de raffinaderij geïntegreerd worden. Dit maakt deze warmtekrachtcentrale uniek in de wereld. Gilbert Asselman: 'Door de restwarmte te gebruiken voor het opwarmen van de ruwe olie die in de primaire distillatie in verschillende oliefracties wordt gesplitst, kunnen we besparen op onze fornuiscapaciteit.

Een direct gevolg is dat de emissies van zwaveldioxide omlaaggaan, want de brandstof van de COGEN, aardgas, is zwavelvrij. Hetzelfde geldt – dankzij de efficiëntere verbranding – voor de uitstoot van stikstofoxiden.'

De lucht in | De constructie van de nieuwe centrale is complex. Dat heeft met een aantal factoren te maken. Allereerst is er weinig ruimte op de plaats waar gebouwd moet worden, vlakbij de primaire-destillatietoren om het warmteverlies zoveel mogelijk te beperken. Om dat probleem op te lossen gaan de bouwers zogezegd 'de lucht in'. De stoomketel plus uitlaat wordt verticaal geplaatst. Daardoor wordt het met 56 meter een zeer hoge installatie, die de skyline van de raffinaderij zal veranderen.

Een andere technische uitdaging is het inpassen (tie-in in het jargon) van de warmtekrachtcentrale in de infrastructuur van de raffinaderij. Rond de destillatietoren zullen binnenkort om te beginnen al 21 tie-ins worden gemaakt. Maar ook de koppeling met de buitenwereld luistert nauw. De warmtekrachtcentrale zal de raffinaderij en Exxon- Mobil's polyethyleenfabrieken niet rechtstreeks van stroom voorzien. Om de betrouwbaarheid van de stroomproductie te maximaliseren wordt de door de COGEN opgewekte elektriciteit aan het stroomnetwerk geleverd, terwijl tegelijkertijd elektriciteit wordt afgenomen van de gecontracteerde producent, een dubbele koppeling dus. Het aardgas wordt betrokken van een gasmarketingbedrijf en getransporteerd door een gasdistributeur.

'Een moeizaam proces', noemt de raffinaderijdirecteur het voorbereiden van dit onderdeel van het project. 'We zijn al een jaar met onze partners en de overheid aan het overleggen om de tieins in te plannen en de vergunningen los te krijgen. Wat de zaak compliceert, is dat wij niet kunnen en willen afwijken van onze eigen veiligheids- en operationele normen, managementsystemen en werkprocedures. De bouw moet veilig verlopen en na ingebruikneming van de centrale moet deze veilig en betrouwbaar functioneren. Let wel: de restwarmte die deze COGEN produceert, dient om ruwe olie te verhitten. Dat stelt bijzondere eisen aan het ontwerp en de brandbescherming.' Naast veiligheid is bedrijfszekerheid een tweede topprioriteit. 'Wat wij nodig hebben, is een werkpaard. De centrale moet drie jaar zonder groot onderhoud kunnen doordraaien.'

Certificaten en rechten | Dankzij het hoge energierendement helpt de nieuwe warmtekrachtcentrale Vlaanderen en België hun reductiedoelstellingen voor broeikasgassen in het kader van het Kyoto-Protocol te halen. Die zijn niet mis. Voor België geldt een verminderingspercentage van 7,5 procent en voor Vlaanderen van 5,2 procent ten opzichte van 1990.

Aangezien de raffinaderij zelf, na de inbedrijfstelling méér kooldioxide zal uitstoten, moet zij van de Vlaamse overheid extra emissierechten krijgen om te voorkomen dat het kostenvoordeel van de energie-efficiënte centrale (deels) verloren gaat. Voor elke geëmitteerde ton CO2 boven de al verleende rechten moet immers worden betaald. Doordat de totale emissies van België en Vlaanderen dankzij de bouw van de nieuwe centrale fors zullen dalen, zou dat een formaliteit moeten zijn, maar het ambtelijk proces vergt tijd. Een vertragende factor is dat de Europese Commissie de emissierechtenverdeling van de EU-lidstaten moet goedkeuren. Om de bouw van warmtekrachtcentrales aan te moedigen heeft Vlaanderen in 2004 een systeem van certificaten voor warmtekrachtkoppeling (WKK) geïntroduceerd. Hoe meer energie elektriciteitsproducenten met warmtekrachtcentrales besparen, hoe meer certificaten zij krijgen. De Vlaamse regering zal de komende jaren voor een steeds hoger percentage van de geproduceerde elektriciteit verlangen dat de producenten WKK-certificaten kunnen overleggen. Voor ontbrekende certificaten moet een heffing worden betaald. Dat loopt al snel aardig in de papieren. Elektriciteitsproducenten die niet in warmtekrachtcentrales investeren, merken dat dus gevoelig in hun portemonnee.

Het spreekt vanzelf dat ExxonMobil op deze certificaten rekent. De gesprekken hierover lopen nog. 'De certificaten zijn ons beloofd. En belofte maakt schuld', meent raffinaderijdirecteur Gilbert Asselman.