Koksinhibierung bei Crackverfahren

Verhinderung der Koksbildung bei Crackverfahren zur Ethylenherstellung .

Das Steamcracken von gasförmigen und flüssigen Kohlenwasserstoffen ist die führende Technologie zur Herstellung von Ethylen. Naphtha, Gasöl, nicht umgesetzte Öle oder Hydrocracker-Rückstände sind typische flüssige Beschickungsmaterialien. Übliche gasförmige Ausgangsstoffe sind Ethan, Propan und Butan. In Gegenwart von Verdünnungsdampf werden die Ausgangsmaterialien zu den Steamcracker-Öfen geleitet. Der Spaltofen ist Herz und Startpunkt der Ethylenproduktion. Die Gasphasenreaktion wird als Steamcracken oder Pyrolyse bezeichnet. Steamcracken ist ein sehr komplexer Prozess, dem Abkühl-, Kompressions- und Trennschritte folgen. Die Verkokung ist eine unerwünschte Nebenreaktion beim Steamcracken. Sie ist das wesentliche Problem in der heißen Zone von Steamcracker-Öfen und den Transferwärmetauschern.  Durch Dampfverdünnung wird der Kohlenwasserstoffpartialdruck der gecrackten Verbindungen gesenkt. Dies begünstigt die Bildung von primären Reaktionsprodukten. Die Zugabe von Dampf verringert tendenziell Koksablagerungen auf den Rohren des Ofens.

Koks ist ein unerwünschtes, aber unvermeidbares Nebenprodukt der Pyrolyse. Oberflächenkatalysierte Reaktionen führen zur Bildung von faserartigem Koks. In vielen Fällen wird die Koksbildung durch Nickel und Eisen auf der Legierungsoberfläche begünstigt. Amorpher Koks wird in der Gasphase gebildet. Erhöhter Druckabfall, beeinträchtigte Wärmeübertragung und höherer Kraftstoffverbrauch verursachen hohe Produktionsverluste. Die Außenrohr-Oberflächentemperatur steigt kontinuierlich an. Dies beeinflusst die Trennschärfe des Verfahrens und führt zu einer weiter beschleunigten Koksbildung. Der gebildete Koks muss durch kontrollierte Verbrennung mit Dampf und Luft entfernt werden. Das geschieht, während der Steamcracker-Ofen stillsteht und nicht produktiv ist. Entkokungszyklen verkürzen die Lebensdauer der Rohre in den Steamcracker-Öfen.

Die traditionelle Methode zur Koksreduktion besteht darin, fortlaufend ein Sulfidierungsmittel einzuspritzen. DMS und DMDS sind bewährte Additive. Man nimmt an, dass diese Sulfidierungsmittel sich unter Bildung sulfidischer Oberflächen zersetzen. Dies verhindert Verkokung und unerwünschte chemische Reaktionen. DMS und DMDS sind sehr effektiv, haben aber einige Nachteile. Der Geruch beider Sulfidierungshilfsstoffe ist sehr unangenehm, und der von DMDS wird üblicherweise mit Geruchsstoffen maskiert. Es hat einen niedrigen Flammpunkt und erfordert eine spezielle Handhabung. DMDS wird hauptsächlich für Steamcrack-Anlagen verwendet. Um Brandgefahren zu vermeiden, ist Lagerung in geschlossenen Behältern unter Stickstoffdruck erforderlich.

Kurita hat viele Jahre Erfahrung mit der Lieferung und Injektion von Polysulfiden. Unsere Polysulfide reduzieren die Bildung von unerwünschtem Kohlenmonoxid (CO). Sie verlängern die Laufzeit der Spaltöfen erheblich. Wir liefern DMDS, fördern aber die Verwendung eines anderen Sulfidierungsmittels namens CUT-COKE-Technologie. CUT-COKE von Kurita ist als ungefährlich eingestuft und erfordert keine besondere Handhabung und Lagerung. Der hohe Flammpunkt von etwa 100 °C setzt das potenzielle Risiko von Stichflammen herab. Der geringe Geruch nach Sulfid ist ähnlich wie bei Gasöl. Es müssen keine Geruchsstoffe eingesetzt werden, um schlechte Gerüche zu überdecken. Weitere Vorteile unserer chemischen Behandlung sind geringere Materialbeanspruchung und kürzere Entkokungszeiten der Öfen.

Benötigen Sie Unterstützung? Unsere Experten beraten Sie gerne - persönlich und individuell.

Wir sind gern für Sie da.