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Thermolyse

Thermolyse versus Pyrolyse

Die Thermolyse ist eine chemische Reaktion, bei der ein Ausgangsstoff durch Erhitzen in mehrere Produkte zersetzt wird. Im Gegensatz zur thermischen Zersetzung (=Pyrolyse) wird die Thermolyse gezielt zur Darstellung definierter Produkte oder reaktiver Zwischenstufen eingesetzt.

Bei der Drehrohr-Pyrolyse finden sehr komplexe Reaktionen statt, die sich je nach Prozesstemperatur stark unterscheiden. Es kommt auch hier zu Neubildung von Verbindungen, sodass die Drehrohr-Pyrolyse unter 1.000 °C eigentlich eine Drehrohr-Thermolyse ist.

Cracken

Cracken (engl. crack „spalten“) stellt ein Verfahren zur Stoffumwandlung in der Erdölverarbeitung dar, mit dem mittel- und langkettige Kohlenwasserstoffe in kurzkettige Kohlenwasserstoffe gespalten werden. Dies ist notwendig, da der Markt mehr kurzkettige Kohlenwasserstoffe (Benzin, Diesel, leichtes Heizöl) fordert als im Erdöl enthalten sind, während langkettige Kohlenwasserstoffe (schweres Heizöl) abnehmend Verwendung finden.

Es gibt zwei Gruppen von Crackverfahren: Thermisches Cracken und katalytisches Cracken. Da beim thermischen Cracken keine Katalysatoren eingesetzt werden, können auch Rückstände der Erdöldestillation zugeführt werden, die wegen ihres Gehalts an Schwermetallen und Schwefel die eingesetzten Katalysatoren beim katalytischen Cracken schädigen würden.

Thermisches Cracken

Beim thermischen Cracken werden Kohlenwasserstoffreaktionen unter Druck auf ca. 450 °C erhitzt. Die langen Kohlenwasserstoffmoleküle geraten in so starke Schwingungen, dass die Kohlenwasserstoffketten dabei brechen. Somit entstehen kurzkettige olefinische Kohlenwasserstoffmoleküle, aber auch höhermolekulare paraffinische Verbindungen sowie Aromaten und ein in der Verfahrenstechnik der SIRIUS Eco Tec erwünschtes Nebenprodukt Carbon Black (Kurzbezeichnung: CBp).

Prozess- und Verfahrensbeschreibung

Die Thermolyse wird definiert als Entgasung oder Schwelung organischen Materials durch indirekte Erwärmung unter Ausschluss eines Vergasungsmittels (z. B. Sauerstoff, Luft, Kohlendioxid, etc.). Hierbei werden die organischen Materialien entsprechend ihrem Kohlenstoff/Wasserstoffverhältnis aufgespalten in Thermolysegas bzw. Spaltgaskondensat sowie einen festen Rückstand (Thermolysekoks bzw. Thermolysereststoff).
Die genaue chemische Bezeichnung dieses Vorganges lautet Disproportionierung. Bei verschiedenartigen Vorgängen in der chemischen Verfahrenstechnik, bei denen man diesen Prozess einsetzt, werden dafür auch die Begriffe trockene Destillation, Verkokung, Entgasung, Verschwelung oder auch thermische Crackung verwendet. Großtechnische Anwendung fanden diese Prozesse z. B. bei der Thermolyse von Kohle zur Erzeugung von Hüttenkoks (ehemals zur Herstellung des Leuchtgases) sowie der Aufbereitung von Rohölen.

Die SIRIUS T10-Batch Thermolyseanlagen werden energieautark betrieben und benötigt nur bei erstmaliger Inbetriebnahme Fremdenergie.