Delayed Coking - Ventilanwendungen

Einleitung

Durch die Verknappung und den Preisanstieg von Rohöl, insbesondere der einfach abbaubaren und raffinierbaren Mineralölsorten, wird die Verarbeitung von schweren aber kostengünstigeren Rohstoffen immer interessanter für Raffinerien. Die Umwandlung von Schweröl mit geringem Wert zu hochwertigen Brennstoffen mittels der Verkokung ist – in Relation zu anderen Verfahren - mit relativ geringem Kapitalaufwand möglich und zudem mit einer hohen Ausbeute an Benzinen und Mitteldestillaten verbunden.

Herausforderungen des Prozesses

Obwohl das Verfahren der Verkokung, das sogenannte „Delayed Coking“ seit über 50 Jahren bekannt und etabliert ist, stellt es eine besondere Herausforderung dar. Die in der Anlage vorherrschenden Bedingungen gehören zu den extremsten und gefährlichsten innerhalb einer Raffinerie. Es herrschen z.B. Prozesstemperaturen bis zu 540°C, und das entstehende Nebenprodukt Koks ist hochabrasiv und erosiv. Bei der Abkühlung verfestigt sich der Koks und wird härter als Beton. Wegen der schwierigen Einsatzbedingungen müssen die in diesem Bereich der Raffinerie eingesetzten Ventile wesentlich häufiger aufgrund von Verschleiß ausgetauscht werden als solche in anderen Bereichen. Der Ausfall eines einzigen Ventils kann zur Stilllegung der gesamten Verkokungsanlage führen, und der folgende Anlagenstillstand verursacht enorme Kosten.

Was geschieht beim Verkoken?

Das Verkoken ist ein zyklischer Raffinerieprozess, der z.B. einer Vakuum-Destillation nachgeschaltet ist. Im Prinzip werden die schweren Rückstände der Vakuum-Destillation thermisch und unter geringem Überdruck in niedrig siedende Kohlenwasserstoffe und Koks getrennt („Cracken“). Im untenstehenden Prozessablauf sind hierbei die wichtigsten Schritte beschrieben.

Prozessablauf

• Erhitzung des Rückstands der Vakuumdestillation auf ca. 500°C.
• Einleitung des erhitzten Vakuumrückstandes in eine Kokstrommel (coke drum).
• Die Crack-Reaktion läuft in der Kokstrommel weiter, daher auch der Name „Verzögerte Koksbildung“ / „Delayed Coking“.
• Die niedrig siedenden Kohlenwasserstoffe steigen auf und werden wieder der Destillationsanlage zugeführt.
• Die schweren Kohlenwasserstoffe setzen sich als fester Koks ab.
• Dieser Vorgang wird fortgeführt, bis die Kokstrommel gefüllt ist.
• Nach Füllung der Trommel wird der Zufluss des erhitzten Rückstands auf eine zweite Trommel umgeschaltet  (12 bis 24 Stunden).
• Abkühlen und Herausschneiden des Koks mittels Wasserstrahls aus der Trommel.
• Zerkleinerung des Koks zur Weiterverwendung als Brennstoff.
• Aufbereitung des Wassers zur Wiederverwendung.
• Weiterverarbeitung der Mitteldestillate in nachgeordneten Prozessen.

SchuF Ventile für Verkokung

SchuF hat für den Prozess der Verkokung eine Reihe von Ventilen entwickelt, die unter anderem für das Umleiten des Produktflusses von einer Trommel in die nächste (SwitchPlug), als auch zum Absperrungen der Haupt- und Bypassleitungen (IsoPlug) sowie verschiedener anderer Bereiche dienen (backpressure and overhead vapour). SchuF bietet aus dem bestehenden Produktprogramm zusätzlich Lösungen für weitere Teilbereiche des Coking Prozesses, z.B. ist unser Modelltyp 30 ideal für das Aufwärmen, Abkühlen und Entleeren.

Die Ventile „SwitchPlug“ und „IsoPlug“ basieren auf dem Prinzip des von SchuF erfundenen und 1914 patentierten Drehschiebers (Lüfthahn).

 
Bild:©SchuF 

Eigenschaften des SchuF Drehschiebers

Die einfache und robuste, aber raffinierte Konstruktion bietet viele Vorteile:

• Geschützte Dichtflächen (Protected Valve Seat (PVS)): Während des Betriebs kommen die Dichtflächen nicht mit dem fließenden Medium in Berührung.
• Die Dichtflächen in Gehäuse und Küken unterliegen während des Umschaltens des Ventils keinem Verschleiß, da das Küken angehoben wird.
• Die integrierte „Double Block and Bleed“-Funktion garantiert eine perfekte Abdichtung.
• Eine Spülung des Ventils wird nur während des Umschaltens benötigt. Hierdurch lassen sich im Vergleich zu anderen Ventilbauarten, z.B. Kugelhähnen, signifikante Kosteneinsparungen realisieren, da wesentlich weniger Dampf verbraucht wird.
• Die äußerst geringe Spaltmaße zwischen Gehäuse und Küken verhindert die Anlagerung von Medium und reduziert somit den Reinigungs- und Wartungsaufwand.
• Einzigartiges Ablagerungs-Schutzsystem „3 Line Sediment Defence System“
• Effizienter „Lift, Turn & Reseat“ (LTS) Hub-Dreh-Mechanismus.
• Einfache Wartung durch Demontage des Bodendeckels
• Steuerung eines oder mehrerer Ventile über einen lokalen Schaltschrank-(Automated Control Panel (ACP))

Sie benötigen für Ihre Anwendung ein spezielles Ventil?

Sprechen Sie uns an:

Bitte wenden Sie sich für weitere Informationen sowie Preisanfragen und Broschüren direkt an uns:

http://www.schuf.de/contact-info