Die Dow Olefinverbund GmbH ist mit den Standorten Schkopau, Leuna, Böhlen und Teutschenthal größter Kunststoffproduzent in den neuen Bundesländern. Ausgangspunkt der Produktionskette ist das Herzstück des Werkes in Böhlen: der Cracker. Hier entstehen aus Naphtha die chemischen Grundstoffe Ethylen und Propylen sowie weitere Zwischenprodukte. Im Jahre 2005 wurde die Anlage in Böhlen auf TA-Luft-konforme Dichtsysteme umgerüstet, darunter auch die Quenchölkreislaufpumpen.
Harald Wüst, Reinhard Iffland
Bei den Quenchölkreislaufpumpen handelt es sich um beidseitig gelagerte, horizontale Kreiselpumpen der Firma Ruhrpumpe. Sie pumpen Quenchöl und Schweröl. Beide Ölsorten enthalten unter Umständen Kokspartikel. Da sowohl Quenchöl als auch Schweröl unter die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) fallen, mussten die Quenchölkreislaufpumpen auf TA-Luft-konforme Dichtungen umgerüstet werden. Bis 2005 wurden Einfachgleitringdichtungen eingesetzt, die nicht der Forderung der TA Luft nach einer technisch dichten Lösung entsprechen. Deshalb wurde eine Umrüstung auf Doppelgleitringdichtungen durchgeführt. Diese werden gemäß API-Plan 53 gesperrt betrieben. Als Sperrmedium wird ein Wärmeträgeröl verwendet. Das eingesetzte Versorgungssystem ist ein Burgmann-Thermosiphon-System, ein TS 2000.
Bei der Auswahl der Dichtung müssen folgende Medieneigenschaften berücksichtigt werden:
- Das abzudichtende Prozessmedium enthält abrasive Feststoffe.
- Die Feststoffe können sich in der Dichtung ablagern und zum Blockieren der Feder und des dynamischen O-Rings führen.
- Hoher Stockpunkt des Mediums bei ca. 100 °C, d. h. die Viskosität des Prozessmediums beim Anfahren der Pumpe ist sehr hoch. Außerdem neigt das Produkt dadurch zum Anbacken und Aushärten im Dichtungsraum.
Als Folge dieser Medieneigenschaften wurde produktseitig eine HR-Dichtung ausgewählt. Diese zeichnet sich durch ihr robustes Design aus und eignet sich daher besonders für feststoffhaltige Medien. Weitere Besonderheiten sind der direkt am Pumpenrad angeordnete rotierende Gegenring und die sich in der Praxis als sehr wirkungsvoll erwiesene Federschutzhülse. Die Feder ist damit vor Produktablagerungen geschützt.
Um ein Anbacken und Aushärten des Produktes im Bereich der Gleitflächen bzw. im Dichtungsraum zu verhindern, wird eine Spülung mit sauberem Medium, hier Benzin, im Bereich der produktseitigen Gleitflächen eingesetzt. Außerdem wird dadurch das Eindringen von Feststoffen in den Dichtungsraum zusätzlich erschwert. Ein Fördergewinde unterstützt die Umwälzung des Sperrmediums, um eine optimale Kühlung und Schmierung der Gleitringdichtungen zu gewährleisten.
Eine weitere Anforderung an die Dichtung ist, dass sie auch bei Druckumkehr noch voll funktionsfähig ist.
Auch in der Auswahl der Dichtungswerkstoffe spiegeln sich die anspruchsvollen Einsatzbedingungen wider. Die ausgewählten Gleitwerkstoffe haben eine geringe Sprödigkeit und werden deshalb vor allem bei Medien mit hohen Viskositäten eingesetzt, um ein Ausbrechen der Ringe zu verhindern. Der siliziumimprägnierte Elektrografit hat darüber hinaus hervorragende Notlaufeigenschaften und ist für den Einsatz bei hohen Temperaturen sehr gut geeignet. Die O-Ringe auf der Produktseite sind in einem speziellen Perfluorelastomer ausgeführt, das für hohe Temperaturen geeignet ist. Die Gleitringdichtungen arbeiten bei einer Betriebstemperatur von 165 bis 215 °C. Der Betriebsdruck auf der Saugseite beträgt 1,5 bar, auf der Druckseite 14 bar. Der Betriebsdruck an der Gleitringdichtung selbst beträgt 2 bar, die Drehzahl der Pumpen 1480 min-1.
Erfolgreich im Einsatz
Das vorgestellte Dichtungskonzept ist seit 2005 erfolgreich im Einsatz. Der Betreiber hat seine Anlage umgerüstet auf den aktuellen Stand der Technik und erfüllt somit die Auflagen des Gesetzgebers gemäß TA-Luft in vollem Umfang. Emissionen werden dadurch auf ein Minimum reduziert. Darüber hinaus konnten die Standzeiten der Dichtung durch Berücksichtigung besonderer Medieneigenschaften und der Eignung für Druckumkehr deutlich verlängert werden.
cav 448
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