Der Burton-Prozess erklärt:Thermisches Cracken zur Kraftstoffproduktion

Der Burton-Prozess ist eine Methode des thermischen Crackens, bei der komplexe organische Moleküle in einfachere Moleküle, insbesondere Benzin, Diesel und andere verwandte Kraftstoffe, zerlegt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass Rohöl Temperaturen von über 1.472 °F (800 °C) und Drücken von etwa 100 PSI (700 Kilopascal) ausgesetzt wird. Unter diesen Bedingungen werden die Rohölmoleküle in Benzinmoleküle und andere wertvolle Substanzen gespalten. Diese Methode wurde im Jahr 1913 patentiert und trug maßgeblich zur Verdoppelung der Benzinproduktion in diesem Jahr bei. Das Burton-Verfahren wurde später in den meisten Anwendungen durch katalytisches Cracken ersetzt, obwohl es nach wie vor eine wichtige Methode für die Herstellung von Heizölen wie Petrodiesel bleibt.

In den Anfängen der Ölraffinierung war die fraktionierte Destillation bei normalem Atmosphärendruck die gebräuchlichste Methode zur Herstellung von nutzbarem Kraftstoff aus Rohöl. Diese Methode war sowohl kostspielig als auch ineffizient und konnte mit der wachsenden Nachfrage nach Benzin nicht Schritt halten. Um die Wende des 20. Jahrhunderts wurde eine Handvoll Chemiker damit beauftragt, eine bessere Methode zur Raffinierung von Rohöl zu entwickeln. Dies führte zur Erfindung der Schuchow-Krackmethode in Russland in den frühen 1890er Jahren und des Burton-Verfahrens in den Vereinigten Staaten im Jahr 1913. Diese thermischen Crackmethoden waren für einen erheblichen Anstieg des Prozentsatzes an Benzin verantwortlich, der aus jedem Barrel Rohöl gewonnen wurde.

Beim thermischen Cracken handelt es sich um einen Prozess, mit dem komplexe Moleküle in einfachere Bestandteile zerlegt werden können. Dieses allgemeine Prinzip ist das Herzstück des Burton-Prozesses, bei dem Rohölmoleküle durch thermisches Cracken effektiv in nützliche Benzin- und Dieselmoleküle zerlegt werden. Dazu wird das Rohöl zunächst in einen Druckbehälter geleitet. Anschließend wird das Öl erhitzt und gleichzeitig der Druck im Destillierapparat erhöht. Um Rohölmoleküle erfolgreich zu spalten, beträgt der erforderliche Mindestdruck etwa 75 PSI (517 kPA) und die Temperatur muss mindestens 850 °F (ungefähr 450 °C) betragen, obwohl auch viel höhere Drücke und Temperaturen verwendet werden können.

Zwischen 1913 und 1937 war das Burton-Verfahren die wichtigste Methode zur Herstellung von Benzin. Nach 1937 wurde es weitgehend durch das effizientere katalytische Crackverfahren abgelöst. Das katalytische Wirbelschichtcracken führt zu einem größeren Volumenanteil an Benzin als das Burton-Verfahren und führt auch zu wertvolleren Nebenprodukten. Das Burton-Verfahren ist jedoch immer noch nützlich bei der Raffinierung von Heizöl, das bei anderen Temperaturen und Drücken als Benzin hergestellt wird.

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