Prozessdetails: RaffinerieRaffineriegas-DE-2000

1.1 Beschreibung

deutsche Modell-Raffinerie für Raffineriegas, Daten für Effizienz, direkte Emissionen, Reststoffe und Wasser- sowie Hilfsstoffbedarfe nach #1, Materialvorleistungen zum Bau nach #2. Die Allokation des Energiebedarfs auf den Prozessoutput nach #1 verwendet eine Modellrechung für eine typische deutsche Raffinerie im Jahr 2000. Beim Energiebedarf der Modell-Raffinerie wurde abweichend von #1 die Energiebedarfe für schweres Heizöl und Petrolkoks sowie für Flüssig- und Raffineriegas zusammengefasst, der Bezug von Fernwärme dem Erdgasbedarf zugerechnet und die Eigenstromerzeugung der Raffinerie mit dem Fremdstrombezug saldiert. Die direkten Emissionen nach #1 umfassen die SO2-Emissionen aus dem Abgas derClauss-Anlage sowie diffuse Emissionen von CH4 und NMVOC der Modell-Raffinerie (aus Undichtigkeiten und Tankverlusten etc.). Der Datensatz umfasst eine Gutschrift für Koppelprodukt Schwefel auf Basis der Schwefelgewinnung im Ausland und Schiffstransport über 5000 km.

1.2 Referenzen

  1. IFEU (Institut für Energie- und Umweltforschung) 2003: Daten zum Energiebedarf und direkten Emissionen der Modellraffinerie 2000; Excel-Datei von A. Patyk (basierend auf TREMOD), Heidelberg
  2. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 1994: 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
  3. Originaldokumentation von 'RaffinerieRaffineriegas-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 GEMIS-Stammdaten
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2000

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Raffineriegas-DE
Auslastung 7000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Öl
Flächeninanspruchnahme 500000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2000
Lebensdauer 20 a
Leistung 2000 MW
Nutzungsgrad 99,5 %
Produkt Brennstoffe-fossil-Gase
Verwendete Allokation Allokation durch Gutschriften

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Raffineriegas-DE«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Netz-el-DE-Verbund-HS-2000 0,0003 TJ
N2 (flüssig) Xtra-generischN2 (flüssig) 2,11 kg
NaOH Chem-anorgNaOH-mix-DE-2000 1,17 kg
NH3 Chem-AnorgAmmoniak-DE-2000 0,05 kg
Öl-roh PipelineÖl-roh-DE-mix-2000 1,01 TJ
Prozesswärme Öl-schwer-Kessel-DE-Raffinerie-2000 (Endenergie) 0,0207 TJ
Prozesswärme Raffinerie-Gas-Kessel-DE-2000 (Endenergie) 0,038 TJ
Prozesswärme Gas-Kessel-DE-Raffinerie-2000 (Endenergie) 0,0017 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 44000 kg

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2000 8000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2000 10000000 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Raffineriegas-DE 1 TJ
Gutschrift Schwefel bei Umschlag-DESchwefel-2000 72,8 kg/TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Raffineriegas-DE«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -1,26*10-9 TJ
Atomkraft 0,00383 TJ
Biomasse-Anbau -7,17*10-6 TJ
Biomasse-Anbau -0,000275 kg
Biomasse-Reststoffe -0,00401 kg
Biomasse-Reststoffe 16,2*10-6 TJ
Braunkohle 0,00131 TJ
Eisen-Schrott 77,1 kg
Erdgas 0,0137 TJ
Erdgas 0,128 kg
Erdöl 0,00267 kg
Erdöl 1,1 TJ
Erze 189 kg
Fe-Schrott 1,8*10-6 kg
Geothermie 535*10-9 TJ
Luft 14 kg
Mineralien 315 kg
Müll 0,000123 TJ
NE-Schrott 0,000214 kg
Sekundärrohstoffe 0,00185 kg
Sekundärrohstoffe 0,000517 TJ
Sonne -1,72*10-6 TJ
Steinkohle 0,00769 TJ
Wasser 52921 kg
Wasserkraft 0,000998 TJ
Wind 21,3*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000639 TJ
KEA-erneuerbar 0,00103 TJ
KEA-nichterneuerbar 1,12 TJ
KEV-andere 0,000639 TJ
KEV-erneuerbar 0,00103 TJ
KEV-nichterneuerbar 1,12 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 0,000458 kg
Cd (Luft) k.A. 0,00111 kg
CH4 0,24 20,2 kg
CO 0 11,2 kg
CO2 0 9675 kg
Cr (Luft) k.A. 0,00062 kg
H2S 0 1,16*10-6 kg
HCl 0 0,37 kg
HF 0 0,0303 kg
HFC-125 0 0 kg
HFC-134 0 0 kg
HFC-134a 0 0 kg
HFC-143 0 0 kg
HFC-143a 0 0 kg
HFC-152a 0 0 kg
HFC-227 0 0 kg
HFC-23 0 0 kg
HFC-236 0 0 kg
HFC-245 0 0 kg
HFC-32 0 0 kg
HFC-43-10mee 0 0 kg
Hg (Luft) k.A. 86,1*10-6 kg
N2O 0 0,254 kg
NH3 0 -0,00118 kg
Ni (Luft) k.A. 0,0221 kg
NMVOC 7,76 18,5 kg
NOx 0 26,2 kg
PAH (Luft) k.A. 1,73*10-6 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00236 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 2,49*10-9 kg
Perfluoraethan 0 260*10-9 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 2,07*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 2,06 43,8 kg
Staub 0 3,81 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 6 10254 kg
SO2-Äquivalent 2,06 62,4 kg
TOPP-Äquivalent 7,76 52 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung direkt inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 4 4,24 kg
AOX 0,00022 0,000235 kg
As (Abwasser) k.A. -1,5*10-12 kg
BSB5 0,0362 0,187 kg
Cd (Abwasser) k.A. -3,67*10-12 kg
Cr (Abwasser) k.A. -3,63*10-12 kg
CSB 0,242 5,56 kg
Hg (Abwasser) k.A. -1,83*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) k.A. 0,00162 kg
N 0,176 0,187 kg
P 0,003 0,00319 kg
Pb (Abwasser) k.A. -23,9*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 2812 kg
Asche 0 41 kg
Klärschlamm 14,4 15,7 kg
Produktionsabfall 48 120 kg
REA-Reststoff 0 4,87 kg
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