In Amsterdam testen de bedrijven Shell en Dow het elektrisch kraken van aardolie, een van de belangrijkste processen in de chemische industrie. Het doel is om de CO2-uitstoot van dit proces sterk terug te dringen.

 

Eerst even wat basiskennis. Plastics en chemicaliën worden meestal gemaakt uit aardolie, maar daartussen zitten nogal wat stappen. De eerste is om de lange koolstofketens in aardolie (een mix van verschillende stoffen) op te hakken in een veel kleinere stukjes.

De processen die dit doen, worden ‘kraken’ genoemd, ‘cracking’ in het Engels. In de Botlek bij Rotterdam, in Terneuzen of in Moerdijk, op al die industrieterreinen tref je grote kraakinstallaties aan. Het opbreken van die lange koolstofketens is een basisproces voor de chemische industrie.
 

Pernis

‘Voor de raffinageprocessen heeft Shell in Pernis onder andere een FCC-kraker en een hydrocracker, die koolwaterstoffen uit ruwe aardolie omzetten in bijvoorbeeld lpg, kerosine, benzine en nafta’, mailt woordvoerder Marc Potma van Shell.

Maar daar houdt het niet op. De nafta kan verder worden gekraakt. Daarvoor heeft Shell op zijn chemiecomplex aan het Hollands Diep de Moerdijk Lower Olefins-installatie (MLO) staan, een van de grootste krakers in zijn soort in Europa, vertelt Potma.

‘Hier worden de koolwaterstoffen in nafta en lpg met behulp van hete stoom omgezet in kortere, onverzadigde koolwaterstoffen: de stoffen ethyleen en propyleen, en bijproducten als butadieen en pygas.’ Dit zijn allemaal belangrijke bouwstenen voor de chemische industrie. Die maakt er chemicaliën en kunststoffen van.
 

Aardgas

Het kraken is dus een onmisbaar proces, maar er komt veel CO2 bij vrij. De kraakinstallatie moet worden opgestookt tot hoge temperaturen (in het geval van de installatie bij Moerdijk tot 850 graden Celsius) en dat gebeurt met het verbranden van aardgas.
 

Temperatuur opstoken met elektriciteit

Met de proefinstallatie in Amsterdam (te zien op de foto's) gaan Shell en DOW samen onderzoeken hoe dit anders kan, namelijk door de temperatuur op te stoken met behulp van elektriciteit in plaats van met aardgas.

‘Bij een zogeheten e-cracker kun je de fossiele brandstof vervangen door groene stroom, bijvoorbeeld opgewekt door een offshore windpark. Dan is de CO2-uitstoot van het verwarmen van de kraakinstallatie vele malen lager’, aldus Potma.
 

Experimenten met water

Shell kan verder niet ingaan op details vanwege geheimhouding. Potma wil alleen nog kwijt dat de experimentele opstelling werkt met water. Na experimenten op kleine schaal in de komende jaren moet er vervolgens een proeffabriek komen, die naar verwachting in 2025 operationeel zal zijn. Die zal echt koolwaterstoffen gaan kraken voor de productie van ethyleen en andere producten.
 

Bovenaanzicht van de experimentele kraakinstallatie.

 

Elektrisch kraakproces

Pas rond 2030 denken de partners dat het aanbod van elektriciteit groen genoeg is om op industriële schaal te kunnen overstappen op een nieuw, elektrisch kraakproces, zo valt te lezen in dit interview bij VNCI. Dan kan de CO2-uitstoot van de kraakprocessen flink omlaag.

Wel zullen tegen die tijd dan nieuwe fabrieken moeten worden gebouwd, zei Kees Biesheuvel van Dow eerder tegen De Ingenieur. ‘Het ombouwen van bestaande krakers voor elektriciteit is net zoiets als proberen een benzinemotor op diesel te laten rijden.’

 

Foto’s Shell