Abstract
An einer der Anlagen des Petroleum verarbeitenden Unternehmens Saudi Aramco (Dhahran, Saudi-Arabien) wurde nach einer Betriebsstörung im Februar 2008 ein kontinuierlicher anstieg der Prozesstemperatur am Ausgang des Abhitzekessels einer Wasserstoff produzierenden Anlage beobachtet, während die Strömungsgeschwindigkeit des verflüssigten Petroleumgases, die Ausgangstemperatur der Reformierungsanlage sowie das Dampf/Kohlenstoff-Verhältnis nahezu unverändert bleiben. Dieses Phänomen vermindert die Heizleistung des Abhitzekessels aufgrund eines abnehmenden Wärmeübergangskoeffizienten. Als Ursachen kommen eine interne Öffnung des Absperrventils, rohrseitige Ablagerungen sowie mantelseitige Ablagerungen in Frage. Unter diesem Aspekt analysieren die Autoren die Ursachen des Anstiegs der Prozesstemperatur. Die Autoren kommen zu dem Ergebnis, dass Pottasche vom Katalysator, vom refraktären Pulver, von den Korrosionsprodukten und im geringen Maße von feinen Katalysatorpartikeln ausgelaugt wird und in Folge die Rohrleitungen verschmutzt. Die Autoren schlagen fünf Möglichkeiten zur Vermeidung von Verschmutzungen in Abhitzekesseln vor: (a) Implementierung von regulären Wartungsprogrammen in Abhitzekesseln, um den Abhitzekessel sauber und frei von Schmutzstoffen zu halten; (b) Wenn nach Implementierungen dieser Wartungsprogramme dennoch Pottasche abgeschieden wird, dann sollten Dampfreformierungskatalysatoren mit einem geringen Gehalt an Pottasche oder mit schwach gebundener Pottasche verwendet werden; (c) Verwendung einer Schicht eines chloridhaltigen Adsorbens zwischen dem Hydrierungskatalysator und dem Zinkoxid als Adsorbens zur Vermeidung einer Korrosion; (d) Verwendung eines dual-refraktären Systems aus einer Isolationsschicht aus Siliciumdioxid-Aluminiumoxid zusammen mit einer Schicht aus reinem Aluminiumoxid als Feuerleichtstein zur Isolierung des Abhitzekessels anstatt eines bedeckten refraktären Werkstoffes; (e) Verwendung einer adäquaten Abschlämmungsströmung im Abhitzekessel zur Vermeidung mantelseitiger Verschmutzungen und zur Sicherstellung einer guten Dampfqualität.