Koker

Als Edukt dient häufig das in der Erdölraffinerie anfallende Naphtha (bzw. Naphthafraktionen), daneben auch leichte Kohlenwasserstofffraktionen aus Begleitgasen der Ölförderung oder abgetrennte schwerere Fraktionen (C2+) aus Erdgas. Auch etwas schwerere Einsätze als Naphtha kommen zum Einsatz. Der eigentliche Cracker ist ein Rohrreaktor mit einer Rohrschlange von etwa 90–120 mm Innendurchmesser und 60–80 m Länge. Das Rohr besteht aus einer Chrom/Nickel-Legierung und befindet sich in einem Ofen, der durch Flammen beheizt wird.

Das 100 °C heiße Sumpfprodukt wird bei etwa 12 bar in der Konvektionszone des Ofens auf 550–600 °C vorgewärmt. In dieser Zone wird auch 180–200 °C heißer Prozessdampf zugegeben (daher der Name Steamcracking). Der Prozessdampf dient dazu, eine Partialdruckerniedrigung der einzelnen Reaktionsteilnehmer herbeizuführen. Zusätzlich verhindert er (durch sein eingenommenes Volumen) teilweise eine Aneinanderlagerung der fertigen Reaktionsprodukte (Polymerisation der Alkene) und kühlt in der Konvektionszone das Anwärmerbündel ab.

Nach der Konvektionszone erreicht das nunmehr vollständig gasförmige Sumpfprodukt die Strahlungszone. In dieser wird es bei circa 805–850 °C nun zu den niedermolekularen Kohlenwasserstoffen gecrackt. Die Verweilzeit τ beträgt etwa 0,2–0,4 s. Dabei entstehen wichtige Grundprodukte wie Ethen (Ethylen), Propen (Propylen), 1,2 und 1,3-Butadien, n- und i-Buten, Benzol, Toluol, Xylole. Ferner entstehen auch Wasserstoff, Methan, Ethin (Acetylen) sowie andere Nebenprodukte.

Damit sich nun die neugebildeten Reaktionsprodukte nicht wieder zu viel größeren Produkten zusammensetzen (Oligomerisierung), wird das heiße Spaltgas in einem Wärmeübertrager schlagartig auf ungefähr 350–400 °C abgekühlt (hierbei handelt es sich vielfach um einen Hochdruck-Speisewasserkühler). Anschließend wird das heiße Spaltgas zusätzlich mit Quenchöl auf 150–170 °C für die nachfolgende Fraktionierung abgekühlt.