Herausforderung:
Die neue Generation von Pyrolysereaktoren arbeitet mit höheren Temperaturen als ihre Vorgänger. Zusätzlich bewegt sich eine „Hitzewelle“ im Reaktor hin und her. Dadurch sind die Komponenten dauerhaft einer Temperaturdifferenz von bis zu 1.200 °C ausgesetzt. Durch diese neue Prozessführung ist es möglich, die Anlagengröße um bis zu 40% zu reduzieren. Trotz der höheren Prozesstemperaturen benötigen die neuen Anlagen durch die Größenreduktion weniger Energie.
Es ist aber zunehmend der Einsatz technischer Keramik nötig. So werden Honeycomb-Rohre zum Gastransport vor und nach der Mischeinheit an Stelle von Metallrohren verwendet.
Die Schwachstelle der ersten Testanlagen war die Mischeinheit. Diese wurde aus einer 25 cm hohen Säule aus keramischen Mehrlochscheiben gebildet. Nach maximal fünf Tagen Betrieb fielen einzelne Scheiben der Säule durch Risse aus. Als Ursache wurde die thermische Spannung, die in der Säule entsteht, identifiziert. Simulationsrechnungen bei ExxonMobil zeigten, dass eine massive Dickenreduzierung der Mischeinheit die Lösung ist.