Closed-Coke-Slurry-Verfahren

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Zur Navigation springen Zur Suche springen
Dieser Artikel oder Abschnitt bedarf einer Überarbeitung. Näheres sollte auf der Diskussionsseite angegeben sein. Bitte hilf mit, ihn zu verbessern, und entferne anschließend diese Markierung.
Vereinfachtes Fließbild des CCSS-Verfahrens

Das Closed Coke Slurry Verfahren, kurz CCSS-Verfahren, beschreibt eine Technologie in der Mineralölindustrie zum Umschlag von Petrolkoks, der nach dem thermischen Cracken von Rohöl-Rückständen in einem Delayed Coker anfällt. Die Technologie wurde von dem Engineering-Unternehmen TRIPLAN entwickelt und patentiert.[1][2] Die erste CCSS-Anlage wird voraussichtlich 2018 in einer Raffinerie in Danzig im Rahmen eines Coker-Neubaus in Betrieb genommen.[3]

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die ‚BAT Best Available Techniques‘ – in Deutschland als ‚BVT Beste verfügbare Technik‘ bekannt – entspricht dem traditionellen Ingenieur-Konzept vom ‚Stand der Technik‘: Demzufolge soll eine Anlage unter angemessenem Kostenaufwand ein möglichst niedriges Verbrauchs- und Emissionsniveau gewährleisten.

BVT-Schlussfolgerungen sind Dokumente, welche die besten verfügbaren Techniken zur Emissionsminderung bei Anlagen einer bestimmten Branche beschreiben. Hinsichtlich des Raffinierens von Mineralöl und Gas gilt seit dem 30. Oktober 2014 gemäß der Richtlinie 2010/75/EU des Europäischen Parlaments und des Rates über Industrieemissionen der Durchführungsbeschluss unter dem Aktenzeichen C(2014) 7155.[4] Behandelt werden darin u. a. Delayed- und Fluid-Coking-Prozesse (siehe: Raffinieren von Mineralöl und Gas (PDF) Durchführungsbeschluss der Kommission vom 30. Oktober 2014).

Die BVT-assoziierten Emissionswerte für Staub dürfen demnach im Monatsmittelwert bei Bestandsanlagen zwischen 10 und 50 mg/Nm3 erreichen (Neuanlagen: 10 bis 25 mg/Nm3). Diese Grenzwerte sind ab 2018 europaweit für alle Raffinerien bindend.

Das im Folgenden beschriebene Closed Coke Slurry-Verfahren (CCSS) arbeitet geschlossen und emittiert keinen Staub.

Markt für schwere Rohöle[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die mineralölverarbeitende Industrie hat weltweit stetig schwerere Rohöle zu verarbeiten, womit sich auch der Anteil an schweren Rückständen erhöht. Gleichzeitig schrumpft der Absatzmarkt für hochschweflige und metallisch hoch belastete Rückstände weiter, da diese unter Umweltaspekten kaum noch als Brennstoff eingesetzt werden können.

Traditionelle Verfahren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine Möglichkeit zum tieferen Aufspalten der in Raffinerien verarbeiteten Rückstände schwerer Rohöle ist der Delayed Coking-Prozess, bei dem als Nebenprodukt Petrolkoks entsteht. 

Charakteristisch für einen Delayed Coker ist die chargenweise Produktion: Die Kokskammern (mindestens zwei bzw. jeweils in gerader Anzahl bis zu acht Behälter bilden eine Prozesseinheit) werden wechselweise befüllt und danach vom festen Koks befreit. Hinzu kommt der hohe Anteil an mechanischen Komponenten zum Behandeln, Fördern und Lagern des Petrolkokses. Der mit Hochdruckwasser entfernte, noch heiße Koks fällt unter Bildung von weithin sichtbaren Dampfwolken auf eine große Betonfläche vor der Anlage, wobei das Wasser abläuft und in einem Absetzbecken grob von mitgerissenem Koks geklärt wird. Portalkräne oder Frontlader übernehmen das Abräumen der Betonfläche. Der weitere Abtransport erfolgt durch Lastwagen, Waggons oder Schiffe, oft mit Halden als Zwischenlager.

Seit jeher sind diese – historisch bedingten – Arbeitsschritte in vielfacher Hinsicht problematisch:

  •  Koksstäube und Kohlenwasserstoffe werden mit dem Wasserdampf in die Atmosphäre mitgerissen.
  •  Die Abtrennung der hohen Frachtraten an mitgeführten feinen Kokspartikeln / Koksschlämmen im Wasser ist unbefriedigend.
  •  Da dieses Wasser im Kreislauf als Hochdruckmedium zum Kokslösen aus der Kammer dient und die feinen Partikel stark abrasiv wirken, kommt es zu einem erhöhten Verschleiß.
  •  Im Vergleich zu den übrigen kontinuierlichen Raffinerieverfahren ist die Anlagenverfügbarkeit aufgrund häufiger Reparaturen deutlich niedriger.

Betreiber von Delayed Cokern müssen deshalb langfristig hohe Instandhaltungs-Budgets und Kosten für das Maintenance-Personal vorhalten.

CCSS-Verfahren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Closed Coke Slurry System bietet dazu eine Alternative[5][6]: Der Koks wird mit Wasser aus den Kokskammern herausbefördert und mit Spezialbrechern zerkleinert. Dieses Koks-Wasser-Gemisch ist pumpfähig und kann in einem geschlossenen System optional auch außerhalb der Raffinerie verpumpt werden. In einem weiteren Schritt wird das Koks-Wasser-Gemisch zur Entwässerung in einen Behälter gepumpt. Dieser Behälter ist mit speziellen Siebrinnen ausgerüstet, die eine schnelle und effektive Abtrennung des Wassers gewährleisten; ein hoher Anteil an feinen Kokspartikeln verbleibt bereits hier im Bett. Das ablaufende Wasser wird in einem sich anschließenden Tank weiter von Feststoffen gereinigt und in der Einheit weiter genutzt. Der entwässerte, technisch trockene Petrolkoks ist direkt verladefähig.

Im Vordergrund des Verfahrens steht zum einen der Umweltschutz, zum anderen der Schutz der Gesundheit der Mitarbeiter und nicht zuletzt die Minimierung des Gefährdungspotenzials am Arbeitsplatz.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Ralf Gast, Triplan Ag: Patent WO2012152340 A1 - Google. 15. November 2012. Abgerufen am 4. April 2017.
  2. Ralf Gast, Triplan Ag: 1. (wo2012152340) closed coke slurry system and method for gaining sellable petroleum coke pieces out of solidified petroleum coke in a coke drum unit. 15. November 2012. Abgerufen am 4. April 2017.
  3. New Award in the Refining business in Poland: overall contract value estimated to be €304 MN. Kinetics Technology. 14. Juli 2014. Abgerufen am 4. April 2017.
  4. BVT-Merkblätter (Teilübersetzung ins Deutsche) (Memento vom 17. Juli 2013 im Internet Archive), Umweltbundesamt, Dessau
  5. HPI Innovations. Gulf Publishing Company. 2012. Archiviert vom Original am 4. April 2017.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/ccss.triplan.com Abgerufen am 4. April 2017.
  6. Preventing emissions in coke removal. digitalrefining.com. Oktober 2014. Abgerufen am 4. April 2017.