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Erdgas, das sich gewaschen hat Sauergas sicher und sauber fördern

Erdgas ist nicht gleich Erdgas: Je nach Lagerstätte enthält es neben Methan (CH4) auch andere Bestandteile – zum Beispiel Kohlendioxid (CO2) und Schwefelwasserstoff (H2S). In diesem Fall sprechen Experten von „Sauergas“.

Die Förderung dieses Rohstoffs ist komplex, denn H2S ist bereits in Konzentrationen ab etwa 0,015 Prozent sehr giftig. Daher kommen bei der Sauergasproduktion spezielle Reinigungsanlagen zum Einsatz, die das geförderte Gas von CO2 und H2S befreien.

Wintershall ist einer der Pioniere der Sauergas-Förderung: Schon in den 60er-Jahren wurden in Deutschland die beiden Felder Rütenbrock und Staffhorst entdeckt.

Später folgten weitere Vorkommen, und bis heute hat Wintershall alleine in Deutschland 16 Sauergas-Felder erschlossen und aus ihnen rund 30 Milliarden Kubikmeter Sauergas gefördert. In den vergangenen Jahrzehnten haben wir uns ein großes Know-how in den Bereichen Anlagenplanung, -bau, -betrieb, Produktion und Sicherheit erarbeitet.

 

Alexander Steigerwald
Betriebsleiter Produktion Nord

In Staffhorst fördern wir seit mehr als 40 Jahren Sauergas - sicher und sauber. Das Wissen, das wir hier erworben haben, können wir nun auch in anderen Projekten in der Welt einsetzen –
zum Beispiel in Middle East.

Alexander Steigerwald

Dieses Wissen wird durch die Expertise unserer Konzernmutter ergänzt: Die BASF verfügt über langjährige Erfahrung in der Herstellung von Mitteln zur Gaswäsche, die unter anderem Schwefelwasserstoff vom Erdgas trennen. Zu den Produkten der von BASF entwickelten Gaswäschetechnologie OASE gehört zum Beispiel das bekannte Lösungsmittel MDEA. Zusammen können BASF und Wintershall als starke Partner im Bereich Sauergas auftreten - etwa in der Region Middle East, in der die Sauergasproduktion zunehmend an Bedeutung gewinnt.

Sauergas muss in die Waschanlage H2S und CO2 werden entfernt

Bevor Sauergas als Energieträger genutzt werden kann, muss es gereinigt werden. Bei der Gaswäsche werden Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff mit Hilfe des von BASF entwickelten Lösungsmittels MDEA aus dem Gas entfernt – jetzt ist das Erdgas bereit für die Einspeisung in Pipeline-Netze. Während das Kohlendioxid seinen Rückweg in die Lagerstätte antritt, wandert der Schwefelwasserstoff in eine so genannte Clausanlage: Hier wird das H2S in Wasser und Schwefel umgewandelt, den die chemische Industrie als Rohstoff nutzen kann. Wie der Reinigungsprozess genau funktioniert, zeigt die folgende Grafik.

1 - Sauergas

Als „Sauergas“ wird Erdgas bezeichnet, das neben Methan (CH4) auch Kohlendioxid (CO2) und Schwefelwasserstoff (H2S) enthält.

2 - Prozess in Gasreinigungsanlage

Das Gas trifft auf eine wässrige Lauge (MDEA), die als eine Art Waschmittel funktioniert und Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid aus dem Gas entfernt.

3 - Reaktionen in Clausanlage

In der Clausanlage wird Schwefelwasserstoff zu einem Drittel verbrannt. Das dabei entstandene Schwefeldioxid reagiert mit den übrigen zwei Dritteln Schwefelwasserstoff. Es entsteht reiner Schwefel und Wasser.

4 - Transport

Der gewonnene Schwefel kann als Flüssigkeit oder Feststoffgranulat abtransportiert werden. Hauptabnehmer sind die chemische und die Gummiindustrie.

Von Niedersachsen nach Abu Dhabi Sauergas-Wissen wird exportiert

Die Wurzeln unserer Expertise in der Sauergasproduktion liegen in Norddeutschland, wo Wintershall bis heute dieses Erdgas fördert – zum Beispiel im niedersächsischen Staffhorst. Wir möchten dieses Wissen jedoch auch für andere Projekte in der Welt nutzen. In Middle East etwa rückt Sauergas immer mehr in den Fokus.

So etwa in Abu Dhabi: In den vergangenen Jahrzehnten setzte das Emirat fast nur auf Erdöl. Mit der steigenden Nachfrage nach Energie rückt die Erschließung von Erdgasfeldern aber zunehmend in den Fokus. Ein großer Teil der Gaslagerstätten in der Region enthält saures Gas mit einem hohen Anteil an Schwefelwasserstoff. „Shuwaihat“ heißt eines dieser Felder, das teils unter dem Festland und teils unter dem Wasser des Persischen Golfs liegt.

Das staatliche Ölunternehmen Abu Dhabi National Oil Company (ADNOC) will die Lagerstätte erschließen und setzt dafür auf die Expertise von Wintershall und BASF: Bereits 2012 vereinbarten ADNOC, Wintershall und die österreichische OMV, das Feld Shuwaihat technisch zu bewerten. Dabei ist Wintershall als Betriebsführer für die technische Erkundung und Entwicklung des Feldes verantwortlich. Wir konnten ADNOC nicht nur mit unserer eigenen Expertise in Anlagenbau, -betrieb und Produktion überzeugen, sondern auch mit der Trumpfkarte BASF als Experte für die Gasreinigung punkten.

Sicherheit hat oberste Priorität Besondere Ausrüstung bei der Sauergasförderung

Bei der Förderung von Sauergas steht Sicherheit an erster Stelle: Wenn gebohrt wird, enthalten Bohrspülungen und Rohrstränge einen so genannten „H2S-Alkalinitäts-Puffer“, der den Schwefelwasserstoff aufspaltet und in der Bohrspülung in Lösung hält. An der Oberfläche wird er dann entfernt. Weil Schwefelwasserstoff stark korrosiv ist und Rohre leicht angreifen kann, sind die Rohre und Pipelines, durch die Sauergas fließt, aus besonders hochwertigen Edelstahllegierungen.

Bei der Produktion verhindern zusätzliche Absperrventile an den Anlagen einen Austritt von Schwefelwasserstoff. Gasdetektoren und funkgesteuerte Messstationen lösen bereits bei kleinsten Mengen Schwefelwasserstoff (0,001 Prozent), Kohlendioxid und Methan in der Luft Alarm aus. In einem solchen Fall schaltet sich die betroffene Anlage oder die Gesamtanlage sofort selbständig ab.

Nahe den Förderanlagen tragen die Mitarbeiter kleine Gasdetektoren bei sich, die sie sofort über einen Gasaustritt informieren. Zudem verfügen sie über Gasfilter, die sie im Notfall zur Flucht aus der Gefahrenzone nutzen. Notfallpläne und regelmäßiges Training der Mitarbeiter stellen sicher, dass bei einem Zwischenfall niemand zu Schaden kommt.

 

Zahlen und Fakten

 
Der "Lebenszyklus" EINES ÖL- UND GASFELDES

Die Lebensdauer von Erdöl- und Erdgasfeldern gliedert sich in unterschiedliche Phasen von der Entdeckung bis zum Rückbau.

Wertschöpfungskette / Produktion