Steamcracker

Steamcracker (englisch steam: Dampf, to crack: spalten), technische Anlage zur Spaltung von langen Kohlenwasserstoff-Molekülen in kürzere. Am Steamcracker werden Ausgangsstoffe wie z. B. Naphtha oder Erdgas (siehe Brenngas) zu gasförmigen Grundprodukten für die chemische Industrie (Ethylen, Propylen, Butene und Butadien) umgewandelt.

Unter dem Begriff Cracken (eingedeutscht für Spaltung) versteht man in der Chemie den Bruch einer chemischen Bindung. Die Spaltung wird erreicht, indem man Erdgas oder erhitztes Erdöl durch Röhren aus Stahl schickt, die von außen mit Hilfe von Brennern auf etwa 850 °C aufgeheizt werden („Spaltofen”). Beim Kontakt mit dem heißen Stahl nehmen die Kohlenwasserstoff-Moleküle soviel Energie auf, dass ihre Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen als Folge regelrecht „zerbrechen”. Die Verweilzeit im Spaltofen beträgt dabei nur Bruchteile von Sekunden. Beim Cracken bleibt die Gesamtzahl der Atome bestehen, es erhöht sich aber die Zahl der Moleküle, weil man aus einem langen mehrere kurze Moleküle erhält. Zusätzlich erhöht sich durch die Spaltung die Anzahl der Doppel- und Dreifachbindungen in den Produkten.

Der Steamcracker ist ein Spezialfall eines Crackofens. Beim Steamcracking ist den heißen Ausgangsstoffen zusätzlich noch Wasserdampf beigemischt, um in einer Art „Verdünnung” eine Reaktion der Spaltprodukte miteinander zu verhindern.

Steamcracker sind unverzichtbare Anlagen in der Großchemie, denn in ihnen werden die Ausgangsprodukte für eine Vielzahl von chemischen Synthesen hergestellt. Steamcracker stehen gewissermaßen am Ende der Pipeline, die die Rohstoffe liefert, und am Anfang der chemischen Fabrik. So erhält man durch das Cracken von Erdgas und Rohbenzin etwa 30 Prozent Ethylen (C₂H₄) und je etwa 15 Prozent Propylen (C₃H₆) und den so genannten C4-Schnitt, der die Butene (C₄H₈) und Butadien (C₄H₆) enthält. Der restliche Anteil besteht aus längerkettigen bzw. aromatischen Kohlenwasserstoffen wie etwa Benzol. Die oben erwähnten Gase sind wertvolle Grundstoffe z. B. für die Herstellung von Kunststoffen (siehe Polyethylen; Polypropylen). Sie werden in der Großchemie sofort nach dem Cracken durch Gasleitungen zu Fabriken transportiert, wo sie zu chemischen Produkten umgesetzt werden. Durch Variation der Parameter Temperatur, Druck und Verweildauer im Spaltofen kann das Produktspektrum eines Steamcrackers in gewissen Maßen gesteuert und dem Bedarf angepasst werden.