2.3.1 Vom Erdöl zum Kunststoff

Heutzutage werden Kunststoffe größtenteils synthetisch hergestellt. Hauptsächlich bestehen die Ausgangsprodukte aus ungesättigten Kohlenwasserstoffverbindungen (Erdöl, Kohle und Erdgas). In der Kunststoff-Synthese wird das Rohöl am häufigsten als Rohstoff genutzt. In den Ölraffinerien wird der Rohstoff Erdöl durch Destillation (destillieren = verdampfen) in mehrere Fraktionen (fraktionieren = aufteilen) zerlegt.

Raffinerie: Die zentrale Einheit bei der Erdölverarbeitung ist der Fraktionierturm. Hier wird das Rohöl auf rund 400 ° C erhitzt. Es beginnt bei einer Temperatur zu sieden, die etwas unter der Siedetemperatur von Wasser (100° C) liegt.

Fraktionierturm: Der Fraktionierturm besteht aus vielen Etagen, die sogenannte Glocken besitzen. Teile des aufsteigenden Ölgases kondensieren beim Abkühlen an den einzelnen Etagenglocken. Kohlen- wasserstoffe mit dem niedrigsten Molekulargewicht sieden bei den niedrigsten Temperaturen, während für immer größere Moleküle immer höhere Temperaturen erforderlich sind. So wird das Rohöl in Gas, Benzin, Petroleum und Gasöl getrennt. Als Rückstand bleibt Bitumen zurück. Es wird als Asphalt unter anderem im Straßenbau verwendet.

Abb. 85: Fraktionierturm (Quelle: Eigene Darstellung)

Die für die Kunststofferzeugung wichtigste Fraktion ist Rohbenzin (Naphta). In einem thermischen Spaltprozess, der Cracken genannt wird, wird das entstandene Benzin in Ethylen (Ethen), Propylen (Pro- pen), Butylen (Buten) und andere Kohlenwasserstoffverbindungen „auseinandergebrochen“ und umgebaut.

Während bei der Destillation nur die von Natur aus im Rohöl vorkommenden Kohlenwasserstoffe voneinander getrennt werden können, werden beim Cracken größere Kohlenwasserstoffketten in kleinere umgewandelt. Aus Ethylen kann dann in nachfolgenden Reaktionsprozessen zum Beispiel Styrol oder Vinylchlorid gewonnen werden. Das sind weitere Ausgangsstoffe für andere Kunststoffe.