SPEAKER: Die Torrance-Raffinerie ist eine 750 Hektar große Anlage in der Nähe von Los Angeles, Kalifornien. Zum Zeitpunkt der Explosion war die Raffinerie im Besitz von ExxonMobil. Ein wichtiger Teil des Raffinerieprozesses findet in der FCC-Anlage (Fluid Catalytic Cracker) der Anlage statt. In der FCC-Anlage werden schwere Kohlenwasserstoffe aus Rohöl in kleinere Kohlenwasserstoffe aufgespalten, die dann zu Benzin und anderen Kraftstoffprodukten verarbeitet werden können.
Die schweren Kohlenwasserstoffe werden zunächst in einen Reaktor geleitet, wo sie sich mit einem Katalysator vermischen. Die schweren flüssigen Kohlenwasserstoffe werden auf ihrem Weg durch den Reaktor in leichtere Kohlenwasserstoffdämpfe umgewandelt. Am oberen Ende des Reaktors werden die leichteren Kohlenwasserstoffdämpfe vom Katalysator getrennt. Die Kohlenwasserstoffdämpfe fließen dann in die Hauptdestillationskolonne.
Der Katalysator fällt an der Seite des Reaktors nach unten, wo er durch einen Schieber zu einem Gerät namens Regenerator gelangt. Während der Reaktion bildet sich auf dem Katalysator eine Kohlenstoffschicht, der sogenannte Koks, der entfernt werden muss. Im Regenerator wird Luft zugeführt, und der Koks auf dem Katalysator wird abgebrannt. Der Katalysator wird dann über einen Schieber in den Reaktor zurückgeführt, und der Zyklus wiederholt sich.
Wenn der Koks vom Katalysator abgebrannt wird, entstehen Verbrennungsprodukte, die Rauchgas genannt werden. Das Rauchgas strömt aus dem Regenerator und tritt in ein System ein, das aus mehreren Geräten besteht, die alle noch vorhandenen Katalysatorpartikel entfernen. Der Regenerator und das Rauchgassystem bilden die Luftseite der FCC-Anlage.
Das letzte Gerät im Rauchgassystem ist der elektrostatische Abscheider oder ESP. Der Elektrofilter entfernt kleine Katalysatorpartikel mit Hilfe statischer Elektrizität. Wenn der Elektrofilter unter Strom steht, entstehen Funken, die eine Zündquelle darstellen.
Es ist von entscheidender Bedeutung, dass die brennbaren Kohlenwasserstoffe im Reaktor nicht in die Luftseite der FCC-Anlage fließen, da dies eine explosive Atmosphäre erzeugen könnte. Um diese Gefahr zu vermeiden, werden die beiden Schieber, die den Reaktor und den Regenerator verbinden, verwendet, um eine Katalysatorbarriere zwischen den Geräten aufrechtzuerhalten.
Die Abfolge von Ereignissen, die schließlich zu der Explosion in der Raffinerie führten, begann am Montag, dem 16. Februar 2015, als ein Ausrüstungsteil auf der Luftseite der FCC-Einheit, der sogenannte Expander, so stark vibrierte, dass das Steuerungssystem der Raffinerie die FCC-Einheit automatisch in einen Bereitschaftsmodus, den sogenannten sicheren Parkmodus, versetzte.
Im sicheren Parkmodus wird der Kohlenwasserstoffstrom in den Reaktor abgeschaltet. Der Luftstrom in den Regenerator wird ebenfalls unterbrochen. Die beiden Schieber, die den Reaktor und den Regenerator verbinden, werden geschlossen, um eine Katalysatorbarriere aufrechtzuerhalten. Anschließend wird Dampf in den Reaktor gepresst, um zu verhindern, dass Kohlenwasserstoffe aus der Hauptdestillationskolonne ins Innere zurückfließen.
Das ESP bleibt während des sicheren Parkens eingeschaltet. Ein Schieber war jedoch im Laufe der sechsjährigen Betriebszeit erodiert. Und obwohl er geschlossen war, konnte er die Katalysatorbarriere im Reaktor nicht aufrechterhalten. Innerhalb von sieben Minuten, nachdem die Anlage in den sicheren Parkmodus übergegangen war, fiel der gesamte Katalysator im Reaktor durch den Schieber in den Regenerator.
Ein direkter Weg für Kohlenwasserstoffe wurde geschaffen, um zwischen dem Reaktor und dem Regenerator zu fließen. Der Druck des Dampfes, der im Rahmen des sicheren Parkmodus in den Reaktor strömte, war jedoch hoch genug, um zu verhindern, dass Kohlenwasserstoffe aus der Hauptsäule zurück ins Innere strömten.
Im sicheren Parkmodus der Anlage versuchten die Bediener mehrmals, den Expander neu zu starten, was ihnen jedoch nicht gelang. Das Raffineriepersonal traf sich, um eine Strategie zur Reparatur des Expanders und zur Wiederinbetriebnahme der FCC-Anlage zu finden. Das Betriebspersonal ging davon aus, dass der Expander nicht wieder in Betrieb genommen werden konnte, weil sich wahrscheinlich Katalysatoren im Inneren angesammelt hatten.
Am Dienstag, den 17. Februar, fand ein Treffen mit einer Gruppe von Raffineriemitarbeitern statt. Die Gruppe diskutierte einen ähnlichen Expanderausfall aus dem Jahr 2012, für den die Raffinerie eine so genannte Abweichung entwickelt hatte.
Eine Abweichung ist eine vom Management genehmigte Abweichung vom Verfahren. Die Gruppe beschloss, die Abweichung aus dem Jahr 2012 zu verwenden, die eine Abweichung von den üblichen Anforderungen für die Isolierung des Expanders erlaubte. Ein Teil dieses Prozesses bestand darin, eine Blende in einen der Auslassflansche des Expanders einzubauen.
Am Mittwochmorgen, dem 18. Februar, versuchte das Wartungspersonal von Exxon Mobil, diese Blende einzubauen, konnte dies jedoch nicht tun, da Dampf durch den offenen Flansch austrat. Der Dampf aus dem Reaktor war durch den undichten Schieber in die Luftseite der FCC-Einheit gelangt.
Anhand der Varianz wurde der Dampfstrom in den Reaktor verringert, um die aus dem Expander austretende Menge zu reduzieren. Die Varianz bewertete jedoch nicht, ob diese Durchflussmenge ausreichte, um zu verhindern, dass Kohlenwasserstoffe aus der Hauptdestillationskolonne in den Reaktor strömten.
Und ohne dass die Betreiber davon wussten, waren leichte Kohlenwasserstoffe aus einer separaten Anlage durch einen undichten Wärmetauscher in die Hauptkolonne geflossen und hatten den Druck darin erhöht. Da der Dampfstrom reduziert wurde und der Druck im Reaktor sank, konnte nichts verhindern, dass die Kohlenwasserstoffe aus der Hauptdestillationskolonne zurückflossen. Die Kohlenwasserstoffe flossen in den Reaktor, wo sie durch den undichten Schieber in die Luftseite der FCC-Einheit gelangten.
Um 8:07 Uhr erhielt ein in der FCC-Einheit arbeitender Wartungsleiter einen Alarm auf seinem persönlichen Schwefelwasserstoffmonitor, der ihn darauf hinwies, dass in der Nähe Kohlenwasserstoffe ausliefen. Um 8:40 Uhr erhielten mehrere Arbeiter in der Nähe des Expanders denselben Alarm, und das FCC wurde evakuiert.