Voor het eerst in de geschiedenis van de petro­­chemie wordt propaandehydrogenering serieus de moeite waard. Antwerpen profiteert volop.

Vlaanderen heeft iets te vieren. Petrochemieconcern Borealis gaat voor € 1 miljard een tweede propaandehydrogeneringsfabriek (PDH) bouwen op zijn site in Kallo, in het Antwerpse havengebied. Vanaf 2022 produceert die 750.000 ton propeen per jaar, als grondstof voor polypropeen, dat vooral wordt verwerkt tot auto-onderdelen en verpakkingen. Het levert een honderdtal permanente jobs op.

Chemiekoepel essenscia vlaanderen brengt het als overwinning van het Welcome Team for the Chemical Sector, dat zij begin dit jaar samen met het overheidsagentschap Flanders Investment & Trade (FIT) oprichtte. Maar Borealis is er al veel langer mee bezig. De investeringsbeslissing volgt op een haalbaarheidsstudie die startte in september 2016, en een gedetailleerder front end engineering design (FEED), dat uitvoerder Jacobs Engineering deze zomer afrondde.

Volgens Borealis-woordvoerder Patrick Laureys heeft de keuze voor Kallo eerder te maken met de bestaande infrastructuur: havenfaciliteiten, een polypropeenfabriek en aansluiting op het West-Europese propeenleidingnetwerk. Maar wat ook meespeelt is dat er al sinds 1992 jaarlijks 400.000 ton propaan wordt gedehydrogeneerd. Ze weten er hoe het moet.

 

Schaliegas

De zogeheten Dehy-fabriek (Borealis-jargon voor PDH) was tot voor kort een rariteit. Aardolie en aardgas bevatten slechts een beetje propaan en dus komt traditioneel vrijwel alle propeen uit stoomkrakers, die langere koolwaterstofketens uit aardolie verknippen. Maar het belangrijkste product van zo’n kraker is niet propeen, maar etheen. De etheenvraag bepaalt het aantal krakers, de samenstelling van de voeding bepaalt de etheen-propeenverhouding, en die voeding hangt weer af van wat beschikbaar is. Dat merk je met name in de VS, waar ze steeds meer krakers voeden met overtollig ethaan uit schaliegas, een perfect recept voor een propeentekort. Gelukkig bevat schaliegas ook propaan, en dus schieten dehydrogeneringsfabrieken daar als paddenstoelen uit de grond.

 

Een PDH-fabriek was tot voor kort een rariteit

In Europa lijkt er nu ook ruimte voor te zijn. Naast Borealis heeft ook Ineos plannen voor een vergelijkbare PDH-fabriek, en ook daarvoor is Antwerpen in de race. Waar het propaan vandaan moet komen, is nog niet duidelijk; Borealis wil alleen kwijt dat het per schip wordt aangevoerd. Schaliegas is een mogelijkheid, zeker voor Ineos dat ook al schalie-ethaan importeert uit de VS. Maar Borealis is voor 64 % in handen van investeerders uit Abu Dhabi en daar winnen ze ook propaan, als bijproduct van hun aardolie.

 

Platina

Inmiddels zijn er zeker vijf aanbieders van katalytische dehydrogenering. Ineos heeft gekozen voor de Catofin-technologie van Clariant en McDermott-dochter Lummus, met parallelle reactoren die beurtelings opwarmen, produceren en regenereren. Borealis prefereert het Oleflex-proces van Honeywell UOP, dat procestechnisch iets aparter in elkaar zit. De voeding stroomt door vier reactoren in serie, afgewisseld door verwarmingselementen omdat dehydrogenering een endotherme reactie is. De katalysatordeeltjes, met platina als actieve stof, circuleren met de voeding mee maar buiten de verwarming om; na afloop passeren ze een regenerator die vocht en roetaanslag wegbrandt, waarna ze teruggaan naar de eerste reactor.

Ondanks dat endotherme karakter vallen de netto CO2-emissies volgens Laureys erg mee. Dat polypropeen het gewicht van auto’s vermindert en dus ook het brandstofverbruik, is een bekend argument. Ook studeert Borealis op energiebesparing door warmtekrachtkoppeling, al hangt de haalbaarheid daarvan sterk af van de subsidiemogelijkheden. Maar Laureys wijst erop dat de dehydrogenering voldoende waterstof oplevert om de eigen behoeftes én die van 180.000 personenauto’s te dekken.