CDU
Initialism für Crude Distillation Unit.
CDU: Wo Rohöl zu Fraktionen wird
Eine Rohöldestillationsanlage ist das erste große Verarbeitungsgefäß in jeder Ölraffinerie und dient dazu, Rohöl durch Siedepunkte in verwertbare Fraktionen zu trennen. Sie ist eine hohe, zylindrische, feuerungsbeheizte Kolonne, typischerweise 30 bis 60 Meter hoch und 3 bis 4 Meter im Durchmesser, die kontinuierlich bei Atmosphärendruck oder leicht erhöhtem Druck arbeitet. Das Rohöl wird in einem beheizten Ofen auf etwa 350 bis 400 Grad Celsius erhitzt und dann in die Destillationskolonne eingespeist, wo die Temperatur von unten nach oben abnimmt. Leichtere Kohlenwasserstoffdämpfe steigen auf und kondensieren auf progressiv kühleren Böden, während schwerere Fraktionen am Boden verbleiben und unterschiedliche Produktströme ohne chemische Veränderung entstehen.
Die Ausgänge einer CDU werden durch den Siedebereich bestimmt. Gase entweichen oben und werden zur Weiterverarbeitung geleitet; Naphtha, Kerosin und Gasöl werden von verschiedenen Bodenhöhen abgezogen; und Schwerelheizöl oder Vakuumgasöl-Rohstoff sammelt sich am Boden. Einige Anlagen leiten das Atmosphärenrückstand direkt in eine Vakuumdestillationsanlage, um zusätzliche mittlere Fraktionen zurückzugewinnen, die sonst verloren gingen. Anordnung und Anzahl der Produktabzugspunkte variieren je nach Raffineriedesign und Rohöltyp, aber alle CDUs arbeiten nach dem gleichen Trennungsprinzip.
Die betrieblichen Herausforderungen sind erheblich. Die Rohölzusammensetzung variiert je nach Herkunft und beeinflusst die Produktausbeuten; Operateure müssen Durchsatz, Ofenausgangstemperatur und Rücklaufverhältnisse anpassen. Verschmutzung und Verkokung treten auf, wenn schwerere Moleküle auf heißen inneren Oberflächen abgelagert werden, wodurch die Effizienz sinkt und regelmäßiges Abstellen zur Reinigung erforderlich wird. Dampfrückgewinnung ist entscheidend, da Overhead-Dämpfe wertvolles Benzin und Brenngas enthalten; unkontrollierte Freisetzung bedeutet wirtschaftlichen Verlust und Umweltverstöße. Furnacerohrkorrosion durch Schwefelverbindungen im Rohöl wird durch Materialauswahl und Überwachung der Sulfidationsraten gemanagt.
Die CDU ist das Arbeitstier der Raffinerie und der primäre Gewinnhebel. Ihre Kapazität und ihr Produktspektrum bestimmen den gesamten Durchsatz und die Produktmischung der Raffinerie. Eine moderne CDU verarbeitet 50.000 bis 300.000 Barrel pro Tag je nach Raffineriegröße. Die Kapitalkosten sind erheblich, die Effizienz wird in Bruchteilen eines Prozents gemessen, und die Zuverlässigkeit wirkt sich direkt auf Margen aus. Ingenieure sprechen von CDU-Durchsatz, Rohölanalyse, Produktausbeute und Ofenleistung als Routinebetriebskennzahlen.
Der Begriff Rohöldestillationsanlage wurde zum Standard, nachdem die Erdölraffination Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts von Batch- zu kontinuierlicher Destillation überging. Er unterscheidet das Verfahren von der Vakuumdestillation, die das Bodenprodukt behandelt, und von sekundären Anlagen wie katalytischen Crackern und Hydrotreater, die spezifische Fraktionen veredeln. Im kommerziellen Sprachgebrauch wird die Größe einer Raffinerie oft als ihre CDU-Kapazität in Barrel pro Tag angegeben.