Prozessdetails: Chem-AnorgAmmoniumnitrat-DE-2000

1.1 Beschreibung

Ammoniumnitrat wird durch Neutralisation von 50-60 Gew.-% Salpetersäure mit gasförmigem Ammoniak hergestellt. Für die Trocknung wird die anfallende Reaktionswärme genutzt. Das Produkt fällt als 95 Gew.- % Ammoniumnitrat an. Zur Lagerung und Anwendung muß es wegen seines Lagerverhaltens (hygroskopisch, Verbackung) durch Additive konditioniert werden. Es werden anorganische Stoffe (Gips, Polyphosphate etc.) vor der Granulierung zugemischt und organische Tenside oder Wachse nach der Granulierung auf die Oberfläche aufgetragen.
Allokation: keine
Genese der Daten: Es konnten keine genauen Beschreibungen über den Prozeß erhalten werden. Aus der Prozessbeschreibung wird der Bedarf an Ammoniak und Salpetersäure stöchiometrisch berechnet. Weiterhin wird angenommen, daß der thermische Energiebedarf aus der Neutralisationswärme intern gedeckt werden kann. Für Pumpen etc. wird ein Strombedarf an 10 kWh/t abgeschätzt.
Emissionen
Als gasförmige Emissionen können Ammoniak aus der Neutralisation über Kondensat bzw. Vakuumpumpe sowie Ammoniumnitrat aus der Granulierung entweichen.
Das wässrige Kondensat kann Produkt enthalten. Es ist nicht möglich, die Emission an Stickstoff über den Wasserpfad zu quantifizieren.

1.2 Referenzen

  1. Ullmann 1991: Ullmann`s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Fifth Completely Revised Edition, Vol. A 17, Weinheim
  2. Originaldokumentation von 'Chem-AnorgAmmoniumnitrat-DE-2000'

1.3 ProBas-Anmerkungen

Kurzinfo: Datensatz aus GEMIS. Negative Werte durch Gutschriftenrechnung. Werte des Prozesses in Spalte ‚Prozess direkt’, Werte des Prozesses einschließlich Vorkette in Spalte ‚Prozess inkl. Vorkette’. Weiter…

GEMIS steht für „Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme&“; es ist ein Softwaretool des Öko-Instituts. GEMIS wurde 1987 erstmals angewendet und wird seitdem weiterentwickelt.

Die GEMIS-Datensätze beruhen - je nach Anwendung - auf unterschiedlichen Methoden; auch der zeitliche und der örtliche Bezug der Datensätze sind verschieden.

Methode bei Prozessen mit mehreren Outputs:

Zur Modellierung der Datensätze zu Multi-Output Prozessen wird in GEMIS die Methode der Systemerweiterung verwendet. Hierbei werden Datensätze, in denen jeweils alle Inputs, alle Outputs und alle Umweltaspekte eines Multi-Output Prozesses ausgewiesen sind, als „Brutto&“ bezeichnet. Durch Subtraktion von ‚Bonus’-Prozessen, die jeweils einen der Outputs auf herkömmliche Weise bereitstellen, entsteht ein Nettoprozess, in denen das substituierte Nebenprodukt als Gutschrift erscheint. Die Gutschrift ist dabei kein realer Output des Prozesses, sondern ein rechnerischer ‚Merker’.

Beispiel (s.a. Bild 1):

Multi-Output Prozess Biogas-BZ-MC-HKW-D-2020/brutto: Output ist 1 TJ Elektrizität und 0,6 TJ Wärme, der „Netto&“-Datensatz soll sich aber nur auf die Elektrizität beziehen. Durch Subtraktion des Bonusprozesses Wärme-Bonus-Gas-Hzg-D-2020 mit dem Output Wärme(0,6 TJ) entsteht der „Netto&“-Datensatz Biogas-BZ-MC-HKW-D-2020/Gas, für den als Output 1 TJ Elektrizität und 0,6 TJ ‚Gutschrift Wärme-Bonus-für-KWK (Bio)-2020 bei Wärme-Bonus-Gas-Hzg-D-2020’ angegeben werden; die Gutschrift stellt keinen Stoff- oder Energiefluss des Prozesses dar, sie ist allein rechnerisch begründet.

Bild 1: Beispiel zur GEMIS-Methode der Gutschriftsrechnung / Systemerweiterung

Transport:

Angaben zu den angesetzten Transportdistanzen werden nicht gegeben.

Abschneidekriterien:

Wasser wird in der Regel nur auf der Inputseite angegeben (etwa als Kühlwasser), auch wenn es den Prozess wieder verlässt als Abwasser.
Weitere Angaben zu angewendeten Abschneidekriterien werden nicht gegeben.

Besondere Nomenklatur:

Zahlreiche Abkürzungen für Brennstoffe aus Biomasse und entsprechende Technologien, siehe Glossar #link#.

Besonderheiten auf Datensatzebene:

Die Datensätze sind mit Vorketten-Datensätzen verknüpft, in denen die jeweils benötigten Vorprodukte, Energien und Transportleistungen erzeugt werden. Die Daten zu den Umweltaspekten werden erstens „direkt&“ (d.h., nur aus dem jeweiligen Prozess, falls dieser direkt zu Umweltaspekten beiträgt) als auch „mit Vorkette&“ (d.h., einschließlich aller vorausgehenden Prozesse) ausgewiesen.
Negative Werte für Stoffflüsse kommen in GEMIS regelmäßig vor; sie entstehen durch die Anwendung von Systemerweiterung (#link auf Systemerweiterung oben) um Multi-Output Prozesse in Single Output Prozesse umzurechnen.
Teilweise werden Aufwendungen für Produktionsmittel (Anlagen, Fahrzeuge etc.) aufgeführt (als Stoffflüsse im Input); diese sind jedoch nicht auf die funktionelle Einheit bezogen, sondern werden als absolute Werte angegeben; sie werden nur als Input und nicht als Output (Entsorgung der Betriebsmittel) angegeben.
Die durch die Herstellung dieser Produktionsmittel verursachten Umweltaspekte sind dagegen über Leistung, jährliche Auslastung und Lebensdauer auf die funktionelle Einheit bezogen

Weiterführende Hinweise und Literatur:

#1: Fritsche, U.R., Schmidt, K.: Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme (GEMIS), Version 4.2, Handbuch, Darmstadt, August 2004.
#2: Fritsche, U.R., Schmidt, K.: Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme (GEMIS), Version 4.1, Handbuch, Darmstadt, Darmstadt, Januar 2003.
#3: Fritsche, U., et al.: Stoffstromanalyse zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse, Verbundprojekt gefördert vom BMU im Rahmen des ZIP, Projektträger: FZ Jülich, Mai 2004, Anhangband zum Endbericht.
#4: Fritsche, U., et al.: Umweltanalyse von Energie-, Transport- und Stoffsystemen: Gesamt-Emissions-Modell integrierter Systeme (GEMIS) Version 2.1 - erweiterter und aktualisierter Endbericht, U. Fritsche u.a., i.A. des Hessischen Ministeriums für Umwelt, Energie und Bundesangelegenheiten (HMUEB), veröffentlicht durch HMUEB, Wiesbaden 1995

Website: http://www.gemis.de

1.4 Weitere Metadaten

Quelle Öko-Institut
Projekte -
Bearbeitet durch Öko-Institut
Datensatzprüfung nein
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2000

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 kg Ammoniumnitrat
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Grundstoffe-Chemie
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2000
Lebensdauer 20 a
Leistung 1 t/h
Nutzungsgrad 470 %
Produkt Grundstoffe-Chemie

Funktionelle Einheit ist »1 kg Ammoniumnitrat«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität El-KW-Park-DE-2000 36*10-9 TJ
NH3 Chem-AnorgAmmoniak-DE-2000 0,213 kg
Salpetersäure Chem-AnorgSalpetersäure-2000 0,788 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Ammoniumnitrat 1 kg
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Funktionelle Einheit ist »1 kg Ammoniumnitrat«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Atomkraft 45*10-9 TJ
Biomasse-Anbau -1,93*10-9 kg
Biomasse-Anbau -72,1*10-12 TJ
Biomasse-Reststoffe 730*10-12 TJ
Biomasse-Reststoffe -42,2*10-9 kg
Braunkohle 32,4*10-9 TJ
Eisen-Schrott 0,000772 kg
Erdgas 4,84*10-6 TJ
Erdgas 0,198 kg
Erdöl -28,2*10-9 TJ
Erdöl 112*10-9 kg
Erze 0,00189 kg
Geothermie -138*10-15 TJ
Luft 0,000118 kg
Mineralien 0,000594 kg
Müll 5,15*10-9 TJ
NE-Schrott 15,6*10-9 kg
Sekundärrohstoffe -135*10-9 kg
Sekundärrohstoffe 5,18*10-9 TJ
Sonne -12,1*10-12 TJ
Steinkohle -1,94*10-6 TJ
Wasser 99,4 kg
Wasserkraft 6,58*10-9 TJ
Wind 884*10-12 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 10,3*10-9 TJ
KEA-erneuerbar 8,11*10-9 TJ
KEA-nichterneuerbar 11,9*10-6 TJ
KEV-andere 10,3*10-9 TJ
KEV-erneuerbar 8,11*10-9 TJ
KEV-nichterneuerbar 2,95*10-6 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) -6,51*10-9 kg
Cd (Luft) -580*10-12 kg
CH4 0,00103 kg
CO 0,000121 kg
CO2 0,623 kg
Cr (Luft) -2,47*10-9 kg
H2S 8,84*10-9 kg
HCl -20*10-6 kg
HF -695*10-9 kg
HFC-125 0 kg
HFC-134 0 kg
HFC-134a 0 kg
HFC-143 0 kg
HFC-143a 0 kg
HFC-152a 0 kg
HFC-227 0 kg
HFC-23 0 kg
HFC-236 0 kg
HFC-245 0 kg
HFC-32 0 kg
HFC-43-10mee 0 kg
Hg (Luft) -6,11*10-9 kg
N2O 0,00433 kg
NH3 78,8*10-6 kg
Ni (Luft) -5,7*10-9 kg
NMVOC 33,3*10-6 kg
NOx 0,0034 kg
PAH (Luft) -1,14*10-12 kg
Pb (Luft) -14,8*10-9 kg
PCDD/F (Luft) 174*10-18 kg
Perfluoraethan -13,1*10-12 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan -104*10-12 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 -0,00022 kg
Staub -546*10-9 kg

Luftemissionen (Aggregierte Werte, TOPP-Äquivalent, SO2-Äquivalent, inkl. Vorkette)

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 1,94 kg
SO2-Äquivalent 0,00228 kg
TOPP-Äquivalent 0,00421 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -207*10-9 kg
AOX 14,5*10-12 kg
As (Abwasser) 41,8*10-18 kg
BSB5 1,49*10-6 kg
Cd (Abwasser) 102*10-18 kg
Cr (Abwasser) 101*10-18 kg
CSB 53,1*10-6 kg
Hg (Abwasser) 51,1*10-18 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 16,7*10-9 kg
N -151*10-12 kg
P -3,15*10-12 kg
Pb (Abwasser) 667*10-18 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Klärschlamm 0 -380*10-9 kg
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