BTX

BTX ist ein Gemisch aus drei aromatischen Kohlenwasserstoffen: Benzol, Toluol und den drei Isomeren von Xylol (ortho-, meta- und para-Xylol). Diese Verbindungen werden während der katalytischen Reformierung von Naphtha-Fraktionen in Raffinerien aus Rohöl abgetrennt, typischerweise bei Temperaturen zwischen 480 und 540 Grad Celsius über Platinkatalysa­toren. Das Akronym bezieht sich auf den kombinierten Produktstrom vor der Einzeltrennung, wobei die Konzentrationen je nach Rohölquelle und Reformer-Design variieren.

Die Trennung der BTX-Komponenten ist wirtschaftlich entscheidend, da jede Verbindung unterschiedliche Marktpreise erzielt und in verschiedenen Industrieanwendungen eingesetzt wird. Benzol, das einfachste C6-Aroma­tische, dient der Herstellung von Styrol und Cumol. Toluol wird als Lösungs- und Kraftstoffkomponente verwendet, und para-Xylol ist der dominierende Rohstoff für die Polyesterfaser- und Filmherstellung. Die Trennung erfolgt in Destillationskolonnen, die die geringen Unterschiede in den Siedepunkten nutzen: Benzol bei 80 Grad Celsius, Toluol bei 110 Grad Celsius und Xylole zwischen 138 und 144 Grad Celsius.

Die Rückgewinnung von BTX aus Reformatströmen läuft nicht automatisch ab. Frühe Reformate enthalten nur 40 bis 50 Prozent Aromaten nach Gewicht; der Rest sind Paraffine und Cycloparaffine. Die Extraktion erfordert eine Flüssig-Flüssig-Trennung mit Sulfolan oder einem anderen polaren Lösungsmittel, das Aromaten bevorzugt löst und die Aliphatischen zurück ins Benzinpool zurücklässt. Dieser Extraktionsschritt erhöht die Aromatenkonzentration auf 90 Prozent oder höher, bevor Destillationstürme die Einzelkomponententrennung vornehmen.

Para-Xylol ist das kommerzielle Ziel: Es wird mit einem Aufschlag verkauft, weil die Trennung von para-Xylol von seinen Isomeren (ortho und meta) entweder teure Kristallisation bei niedriger Temperatur oder Isomerisierungsreaktoren erfordert, die meta und ortho zurück in para umwandeln. Diese Kosten erklären, warum die Reinheit von para-Xylol in Anlagen, die Polyesterhersteller beliefern, oft auf 99 Prozent oder besser überwacht wird. Benzol hingegen unterliegt in vielen Regionen strengen Umwelt- und Gesundheitsbestimmungen, die seine Verwendung im nachgelagerten Bereich einschränken und manchmal seine Extraktion unrentabel machen.

BTX-Spezifikationen variieren je nach Verwendungszweck. Kunststoffgradiges para-Xylol muss frei von farbbildenden Verunreinigungen und Thiophen sein (das Katalysatoren vergiftet), während lösungsmittelgradiges Toluol und Benzol höhere Schwefel- und Stickstoffgehalte tolerieren. Korrosion unter Betriebsbedingungen hat zur Einführung von Edelstahl und Nickellegierungen in BTX-Handhabungssystemen geführt, besonders dort, wo Sulfolan- oder Laugenextraktion eingesetzt wird. Thermische Stabilität ist ebenfalls wichtig: wiederholte Heizzyklen während der Destillation können Spurenolefine polymerisieren und so die Böden verschmutzen und die Trenneffizienz verringern.