Neue Wege zu Petrochemikalien

摘要

Petrochemicals are predominantly produced in multistage reactions: 1. steamcracking or catalytic cracking of saturated hydrocarbons, 2. recovery of olefins and aromatics, 3. conversion to intermediates, e. g. ethylene oxide, vinylchloride, ethanol, acrylonitrile. Typical cracking plant capacities are in the order of 1 million t/a ethylene and require investments of $1 bn and more. There are increasingly successful efforts by the industry to bypass olefin production and to convert cheap alkanes (C_2, C_3, C_4) cataly-tically to added-value intermediates. Some single-step processes are described in more detail. So, relatively low investments would allow an economical exploitation of smaller gas fields and/or »remote gas«. Vacuum distillates can be converted by the DCC-process (deep catalytic cracking). It is highly selective to light olefins. Existing FCC units (fluid catalytic cracking) can be retrofitted.%Petrochemikalien werden heute ganz überwiegend auf folgendem Weg mehrstufig hergestellt: 1. Steamcracken bzw. katalytisches Cracken gesättigter Kohlenwasserstoffe, z. B. Chemiebenzin (Naphtha), 2. Abtrennung der Olefine und Aromaten (Primärprodukte), 3. Weiterverarbeitung zu Zwischenprodukten (z. B. Ethylenoxid, Vinylchlorid, Ethanol, Acrylnitril). Die Crackanlagen haben Kapazitäten von bis zu 1 Mio. t/a Ethylen und erfordern Investitionen von 2 Mrd. DM und mehr. Es gibt zunehmend erfolgreiche Bemühungen der Industrie, den kapitalintensiven Weg über die durch den Crack-Prozess hergestellten Olefine zu vermeiden. So werden bereits heute höherwertige Folgeprodukte auspreisgünstigen Alkanen wie Ethan, Propan oder Butan auf direktem Weg dargestellt. Auf einige Direktprozesse wird in diesem Beitrag näher eingegangen. Mit relativ niedrigen Kapitalinvestitionen können auf diese Weise auch kleinere Gaslagerstätten und sogenanntes »remote gas« wirtschaftlich ausgebeutet werden. Eine besondere Entwicklung bahnt sich mit dem DCC-Verfahren (deep catalytic cra-ckingj beim katalytischen Cracken von Vakuumdestillaten in Raffinerien an. Spezielle Katalysatoren ermöglichen erhöhte Ausbeuten an leichten Olefinen. Dazu können auch bestehende FCC (fluid catalytic cracking)-Anlagen nach Umrüstung verwendet werden.