Benutzer:Jenette007/Biturox
| Biturox® | |
|---|---|
| Rechtsform | |
| Gründung | 1978 |
| Sitz | Wien,  Österreich
|
| Branche | Mineralölförderung und -verarbeitung |
Bitumen ist ein schwarzes Stoffgemenge, welches hauptsächlich für die Herstellung von Asphalt im Straßenbau Anwendung findet. Im amerikanischem Sprachgebrauch wird Bitumen selbst als Asphalt bezeichnet. Bitumen kommt zwar direkt in der Natur vor (z.B. in Lagerstätten in Trinidad), aber normierte Bitumen, für Straßenbau und Industrie, werden hauptsächlich mittels Destillation aus schweren Rohölen gewonnen. Mit dem Biturox® (Bitumen Oxidation) Verfahren kann die Bitumenqualität durch zusätzliche Luftoxidation optimiert werden.[1]
Geschichte
Das Biturox® Verfahren wurde in den frühen 1970iger Jahren von OMV in Österreich entwickelt. Die Pörner mit Sitz in Wien, Österreich, besitzt die Lizenzrechte für das Verfahren, und führt die Planung und Errichtung von Biturox® Anlagen durch. 1978 wurde die erste Biturox® Lizenz durch Pörner an die Firma NIOC Isfahan im Iran vergeben. Seither hat die Pörner Gruppe mehr als 40 Biturox® Anlagen in aller Welt geplant und realisiert. [2]
Die Biturox®-Technologie
Vakuumrückstände
In der Raffinerie werden die leichteren Kraftstoff- und petrochemischen Fraktionen des Erdöls durch atmosphärische- und Vakuum-Destillation gewonnen. Bei mittleren bis schweren Rohölen verbleibt nach der Vakuum-Destillation, als schwerste, nicht siedende Fraktion, der Vakuumrückstand („Short residues“). Werden bestimmte bitumenfähige Rohöle eingesetzt, kann dieser Vakuumrückstand direkt als Destillationsbitumen für den Straßenbau verwendet werden.[3]
Moderne auf Treibstoffe und petrochemische Grundstoffe optimierte Raffinerien können jedoch bei der Auswahl der Rohöle bedingt auf die Eigenschaften des Nebenprodukts Bitumen Rücksicht nehmen. Daher wird bei der Bitumenerzeugung aus mittleren und leichten Rohölen ergänzend zur Destillation das Biturox®-Verfahren zur Erzeugung von Bitumen angewandt.[4]
Das Biturox®-Verfahren
Beim Biturox®-Verfahren werden durch Einbringen von Luftsauerstoff Vakuumrückstände oder andere Raffinerieeinsatzprodukte chemisch so verändert, dass Bitumen der gewünschten Spezifikation entsteht. Dies ermöglicht Raffinerien, welche verschiedenste Rohöle zur Produktion von Kraftstoffen einsetzen, höhere Mengen an Bitumen mit gleichbleibender Qualität zu erzeugen. Beim Biturox®-Verfahren verläuft der gesamte Produktionsprozess unter ständiger Kontrolle und die Eigenschaften des Bitumens können an die jeweils speziellen Anforderungen angepasst werden.[5][6]
Die Vorteile
Im Gegensatz zur konventionellen Bitumenerzeugung ausschließlich durch Destillation und Mischen, wird beim Biturox®-Verfahren das Bitumen mittels Oxidation durch Luftsauerstoff chemisch verändert. Dieses Verfahren wird auch als "Mild Air Blowing" eingestuft. Die Qualität des derart erzeugten Bitumen ergibt sich aus dem harmonischen Verhältnis seiner chemischen Komponenten, d.h. Sättigungsprodukte, Aromaten, Harze und Asphaltene. Mit dem Biturox®-Verfahren werden wertvolle aromatische Bestandteile erzeugt und das Verhältnis zwischen Harzen und Asphaltenen optimiert. Neben den Rückständen aus der Vakuumdestillation können zusätzlich hochmolekulare Raffineriekomponenten als wirtschaftliche Einsatzprodukte für das Biturox®-Verfahren verwendet werden. Das Hauptelement dabei ist der Schlaufenreaktor (Loop Reactor), ein Airlift-System mit Agitator und Einbauten für geführte Luftverteilung, das eine optimale Begasung bei Vermeidung von lokaler Überhitzung gewährleistet.[7]
Die Verfahrensparameter, z. B. Druck und Temperatur, können exakt gesteuert werden unter kontinuierlichen und wiederholbaren Bedingungen. Die Ausnutzung des Luftsauerstoffs im Reaktor wird etwas unter 100% gehalten, wodurch ein sicherer Betrieb und kurze Verarbeitungszeiten sowie geringe Betriebskosten erreicht werden. Durch den behutsamen und wirksamen Eintrag von Sauerstoff und das Einbringen von Wasser in die Blaseluft zur Kühlung werden örtliche Überhitzung und thermisches Kracken des Produktes begrenzt, und die Koksbildung minimiert. Durch die kürzeren Verweilzeiten im Reaktor bleiben wertvolle Harzkomponenten erhalten. Durch das optimale Verhältnis von Luft und Einsatzstoffen wird in einer Biturox®-Anlage weniger Abgas erzeugt als bei herkömmlichen Blaseinrichtungen, was die Luftemissionen verringert. Das Reaktorabgas, welches Stickstoff, Dampf und einen Teil leichte Kohlenwasserstoffe enthält, wird über eine Knock-Out-Drum (Abscheider), wo die Kohlenwasserstoffe abgeschiedenen werden, zu einer Verbrennungsanlage geführt, wo die Abfallstoffe verbrannt werden. In speziellen Fällen kann eine Wärmerückgewinnung und/oder Entschwefelung für die Abgasreinigung vorgesehen werden.[8]
Forschung und Entwicklung
Die Einsatzprodukte aus Raffinerien für die Bitumenerzeugung sind sehr unterschiedlich. Deshalb erfordert jede Biturox® Anwendung individuelle Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. So kann die chemische Zusammensetzung des Bitumens angepasst werden um die bestmögliche Bitumenqualität zu den wirtschaftlich günstigsten Bedingungen zu erhalten. Das Biturox®-Bitumen-Forschungszentrum befindet sich am Gelände der OMV Raffinerie in Wien-Schwechat, Österreich. Die in über 30 Jahren aus mehreren hundert Pilotversuchen gewonnenen Testergebnisse sind in einer Datenbank gespeichert und dienen als Erfahrungswerte für aktuelle Testversuche und gewünschte Bitumenspezifikationen. Die maßgeschneiderte Auslegung ist die Grundlage für die Rentabilität einer Biturox®-Anlage. Zuerst werden die vorhandenen Einsatzstoffe evaluiert und daraus die bestmögliche Einsatzmischung definiert. Danach werden in der Pilotanlage die einzelnen Prozessparameter ermittelt und Referenzmuster der gewünschten Produkte erzeugt. Diese Ergebnisse dienen der Verfahrenstechnik als Grundlage für die Anlagenplanung. [9]
Wirtschaftlichkeit des Biturox® Bitumen
Für das Biturox®-Verfahren ergeben sich zwei unterschiedliche wirtschaftliche Anwendungen.
Erzeugung großer Mengen von Standardbitumen
Aus günstigen vorhandenen Rohstoffkomponenten können im Biturox®-Reaktor große Mengen Standardbitumen mit folgenden Eigenschaften erzeugen werden: - Hohe Widerstandsfähigkeit gegen Spurrillenbildung - Ermüdungsfestigkeit - Gute Hafteigenschaften - Alterungsbeständigkeit - Gute Polymerverträglichkeit und Emulgierfähigkeit [10]
Erzeugung von Bitumen höchster Qualität („Special Bitumens“)
Durch die Optimierung der Einsatzmischungen kann Bitumen höchster Qualität produziert werden, denn das mittels Biturox®-Verfahren gewonnene Bitumen zeigt eine geringe thermische Suszeptibilität. Auf Kundenbedürfnisse zugeschnittene spezielle Bitumensorten (sogenannten „Multi-Bitumen“) verhalten sich wie festes Bitumen bei hohen Temperaturen (Vermeidung von Spurrillenbildung im Sommer) und weiches Bitumen bei niedrigen Temperaturen (Ermüdungsfestigkeit). Sie weisen überdies eine hohe Stabilität gegen Alterung auf (Herz/Asphalten-Verhältnis). Diese Eigenschaften ermöglichen eine längere Lebensdauer von Straßen und reduzieren deren Kosten, da die Schichtdicken des Straßenbelages geringer ausgelegt werden können.[11]
Einzelnachweise
- ↑ http://www.eurobitume.eu/bitumen/what-bitumen
- ↑ http://www.poerner.at/en/poernergroup/history.html
- ↑ BITUMEN HANDBOOK 2014. Abgerufen im 23 September 2014.
- ↑ Administrator: PARCO Biturox. Abgerufen im 14 September 2014.
- ↑ http://petrofed.winwinhosting.net/upload/25-28Aug10/3.pdf
- ↑ aKINSOLA AKINLOLU: Discussion on the Industrial Processes. In: http://www.akproengineering.com/ . akpro engineering. Abgerufen im 20 September 2014.
- ↑ Bitumen by Biturox: Research & Piloting. Abgerufen im 14 September 2014.
- ↑ Administrator: PARCO Biturox. Abgerufen im 20 September 2014.
- ↑ http://www.chemiereport.at/poerner-liefert-bitumen-werk-nach-indien
- ↑ aKINSOLA AKINLOLU: Discussion on the Industrial Processes. In: http://www.akproengineering.com/ . akpro engineering. Abgerufen im 05 Oktober 2014.
- ↑ SAMIR Bitumen Plant, Mohammedia - Chemicals Technology. Abgerufen im 20 September 2014.
