Raffinerien und Verfahren
Erfahren sie alles über die Raffinerien, die Raffinerieprozesse und wie die wichtigen Kraftstoffe und Zusätze gewonnen werden.
Das Lampenöl war der Anfang
Zu Beginn der Erdölverarbeitung wurde nur ein Erdölerzeugnis stark gefragt: das Lampenöl, auch Leuchtpetroleum genannt. Eigens dafür wurden im 19. Jahrhundert kleine Destillationsanlagen gebaut, nachdem bekannt wurde, dass durch Destillation des hoch-viskosen (dickflüssigen) Erdöl das leichte, nicht rußende Lampenöl gewonnen werden kann. Diese Anlagen nannte man Raffinerie, weil sie aus dem dunklen, stark riechenden Erdöl in ein klares geruchsarmes Produkt erzeugen konnten. Als Destillation bezeichnet man einen Vorgang, bei dem durch Verdampfung und nachfolgender, gestufter Kondensation eine Trennung des Ausgangsstoffs in mehrere Teilprodukte erzielt wird. Zuerst kondensieren dabei die Anteile mit hoher und zuletzt die Anteile mit niedriger Siedetemperatur.
Als Lampenöl war jedoch nur eine Teil-Fraktion geeignet, die im mittleren Bereich der Siedetemperaturverlaufs liegt. Niedrig siedende Bestandteile fanden zunächst kaum eine Verwendung.
Vom Abfallprodukten zum Kuppelprodukt
Die Erfindung des Ottomotors schaffte jedoch dann den Bedarf für die leichter siedenden Bestandteile, die entsprechend der Nutzung als Benzin bzw. Ottokraftstoff bezeichnet werden. Für den Dieselmotor stellten die im mittleren Bereich siedende Bestandteile, als Mitteldestillat oder Diesel bezeichnet, einen besonders guten Kraftstoff dar.
Die Verbindung zwischen den zwangsläufig gleichzeitig anfallenden Hauptprodukten der Erdöldestillation – Benzin und Diesel - und den zugehörigen Verbrauchern – Otto- und Dieselmotor - war hergestellt. Bei der Herstellung von Ottokraftstoff fällt immer ein Anteil Dieselkraftstoff an. Das wird als Koppelproduktion bezeichnet. Diese kann jedoch nur in gewissem Umfang beeinflussen und so wurde im Laufe der Zeit die Verarbeitung des Erdöls immer komplexer. Heute umfassen Raffinerien daher viele Verarbeitungsschritte.
Hauptprodukte der Raffinerien
Auf Grund der Lagerstättenstruktur des Erdöls und des Schifftransports enthält das in Raffinerien ankommende Rohöl Salzwasser, das zu Beginn der Verarbeitung abgetrennt werden muss.
Bei der destillativen Trennung wird das Erdöl in verschiedene Produktgruppen geteilt: Gase sowie leichte, mittlere und schwere Destillate sowie nicht destillierbarer Rückstand. Die Bezeichnung leicht, mittel und schwer bezieht sich auf das mittlere Molekulargewicht der Fraktionen. Andere Einteilungen wie niedrig siedend, mittel siedend und hochsiedend beziehen sich auf die Siedetemperatur und sind ebenfalls gebräuchliche Beschreibungen für die unterschiedlichen Fraktionen. Spezielle Öle, wie z. B. die Öle für Schmierstoffherstellung, werden mit Viskositätsangaben bezeichnet.
Die schweren hochsiedenden Fraktionen können nicht direkt zu Kraftstoffen weiterverarbeitet werden. Sie müssen zunächst in leichte und mittele Fraktionen umgewandelt werden. Bei dieser Umwandlung, auch Konversion genannt, wird die Größe oder die Struktur der einzelnen Moleküle verändert. Die Verfahren, die hierfür angewendet werden sind das Hydrocracken und das katalytische Cracken. Das Wort „Cracken“ ist dem Englischen entlehnt – to crack. Im übertragenen Sinne veranschaulicht es, die Spaltung langkettiger Moleküle in kurze Moleküle. Beim dem sogenannten Hydrocracken werden die langkettigen Moleküle in Wasserstoffatmosphäre bei hohem Druck umgewandelt. Hierbei gewinnt man insbesondere Produkte, die sich für die Weiterverarbeitung zu Diesel eignen. Beim katalytischen Cracken werden die langkettigen Moleküle unter Einfluss eines Katalysators und hoher Temperatur umgewandelt. Die dabei entstehenden Produkte eignen sich besonders für die Herstellung von Ottokraftstoff.
Bei der Nachbehandlung -der eigentlichen Raffination - werden die verschiedenen halbfertigen Produkte aus der Destillation und der Konversion für die jeweiligen Einsatzgebiete veredelt. Produkteigenschaften wie beispielsweise Schwefelgehalt, Farbe, Geruch, Stabilität werden verbessert.
Häufig entsprechen die durch die verschiedenen Verarbeitungsverfahren gewonnenen Produkte noch nicht der geforderten Qualität.
Letztlich entstehen die verkaufsfertigen Mineralölprodukte erst im letzten Schritt in der Mischanlage, wo sie aus verschiedenen Produktströmen nach ständig neu anzupassenden Rezepturen gemischt werden, damit die Auslieferung von Produkten immer einer gleichbleibender Qualität trotz ständig wechselnden Rohöleinsätze erreicht wird.