Das in Ölraffinerien und in der Gasaufbereitung verarbeite Rohöl und Erdgas enthält heute mehr Schwefelwasserstoff (H2S) als je zuvor. Die zur Entfernung des H2S eingesetzten Aminwäscheprozesse wirken dadurch erheblich aggressiver auf die Werkstoffe, die zur Abdichtung von Pumpen, Ventilen und anderen Prozesskomponenten eingesetzt werden. Harte Bedingungen, denen sich der Dupont-Kalrez-Spectrum-6380-Perfluorelastomerwerkstoff problemlos stellt, wie das Applikationsbeispiel aus Frankreich zeigt.
Die meisten neu erschlossenen Öl- und Gasvorkommen enthalten hohe Anteile an H2S. Zugleich fordern die neuesten Umweltvorschriften weiter sinkende Anteile an H2S in gereinigtem Erdgas, sodass hoch effiziente Waschverfahren erforderlich sind. Dementsprechend sind in Ölraffinerien und in der Gasaufbereitung weltweit Aminwäscher im Einsatz, um H2S aus dem (sauren) Rohgas zu entfernen (engl.: gas sweetening).
In Aminwäschern herrschen jedoch extrem anspruchsvolle Umgebungsbedingungen. H2S ist beispielsweise hoch toxisch und erfordert entsprechende Vorsichtsmaßnahmen, und es kann eine Versprödung metallischer Bauteile bewirken. Darüber hinaus laufen diese Prozesse bei hohen Temperaturen ab, die besonders beständige Elastomerdichtungen, beispielsweise aus FKM oder FFKM, erfordern. Allerdings quellen diese Elastomere unter Einwirkung von Aminen stark, was zum Verlust ihrer mechanischen Eigenschaften führt. Jean-Luc Matoux, Global Application Engineer, Energy & Material Handling – Kalrez & Vespel bei Dupont Performance Polymers, beschreibt dies so: „Die durch die Einwirkung heißer, toxischer und aggressiver Chemikalien verursachte Quellung ist der größte Feind aller Dichtungswerkstoffe. Sie kann bewirken, dass Dichtungen aus der Nut heraustreten (Extrusion) und reißen, sodass Prozessmedien entweichen können.“ Mögliche Folgen sind Leckagen, Abrisse des Flüssigkeitsfilms in Gleitringdichtungen aufgrund von Verformungen der Dichtungsstirnseite und erhöhte Drehmomente beim Betätigen von Ventilen.
Dank der langjährigen Weiterentwicklung der Rezepturen für Kalrez-Perfluorelastomer-Teile überzeugen Kalrez-Spectrum-6380-Dichtungsteile heute hinsichtlich der Beständigkeit gegen Quellen. Mit lediglich 5 % Quellung nach langzeitiger Einwirkung von hoch toxischem H2S und einer Wasser-Diglycolamin-Mischung erweisen sie sich als deutlich überlegen gegenüber anderen FFKM-Dichtungswerkstoffen.
Stabil gegenüber heißen Aminen
Dupont-Kalrez-Spectrum-6380-Perfluorelastomerteile wurden speziell für statische und dynamische Dichtungsanwendungen in der chemischen Verfahrenstechnik entwickelt. Unter Einwirkung heißer, aggressiver Amine und starker Oxidationsmittel quellen FKM-Teile 10- bis 15-mal und Universal-FFKM-Teile rund viermal so stark wie der Typ 6380, der sich zudem durch sehr gute mechanische Eigenschaften und eine maximale Dauereinsatztemperatur von 225 °C – kurzzeitig auch darüber – auszeichnet.
Der Einsatz von Dupont-Kalrez-Spectrum-6380-Teilen in Amingaswäschern kann die mittlere Dauer zwischen zwei Maschinenausfällen (MTBR) von Ventilen und Pumpengleitringdichtungen verlängern, Leckagen reduzieren und zu verringerten Wartungskosten und Emissionen beitragen. Die neuen Kalrez-0090-Teile sind eine weitere Option für Anwendungen, die zudem eine hohe Druckbeständigkeit erfordern. In strengen, bei Dritten durchgeführten Laborprüfungen der Beständigkeit gegen plötzlichen Druckabfall (rapid gas decompression, RGD) erhielten Kalrez-AS568-312-O-Ringe die bestmögliche Bewertung von 0000 entsprechend der Norm Norsok M-710 Rev 2.
Dichtungen halten länger durch
Ein großes französisches Unternehmen, das eine Mischung aus Aminen, Ethylenoxid und anderen Chemikalien bei 150 °C verarbeitet, berichtet über eine Versiebenfachung der Dichtungslebensdauer nach dem Austausch eines O-Rings aus einem Universal-FFKM gegen einen Kalrez-Spectrum-6380-O-Ring. Während ersterer unter den gefährlichen und hoch aggressiven Umgebungsbedingungen nur rund 15 Tage hielt, erreichte der Kalrez-O-Ring eine Standzeit von dreieinhalb Monaten. Nach Angaben des Unternehmens hat die Umstellung auf Kalrez Spectrum 6380 die Effizienz der Anlage gesteigert, die mittlere Dauer zwischen zwei Maschinenausfällen (MTBR) und damit die Zuverlässigkeit stark erhöht und zu mehr Sicherheit beigetragen, indem das Risiko des Austretens potenziell gefährlicher Medien erheblich reduziert wurde. Letztendlich haben all diese Faktoren zu bedeutenden Einsparungen und reduzierten Gesamtsystemkosten geführt.
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