Műanyag pirolízisolaj: alapanyag, berendezések és finomítási útmutató

Mi is valójában a műanyag pirolízis olaj

Melegítsük fel a hulladék műanyagot valahol 300 °C és 500 °C közé úgy, hogy a reaktorban nincs oxigén, és a hosszú polimerláncok nem égnek, hanem szétszakadnak. Ez a termikus lebontás pirolízis, és a műanyagot három áramra hasítja: folyékony olajra, éghető gázra és szilárd szén- vagy korommaradványra. A folyékony frakciót az ipar műanyag pirolízisolajnak nevezi, és ez a legközvetlenebb kereskedelmi értékkel rendelkező folyam.

Mivel nincs szó égésről, a kémia közelebb marad a repedéshez, mint az égéshez, éppen ezért a keletkező olaj inkább a nyers szénhidrogénekre hasonlít, mint hamura vagy koromra. A Az EPA fejlett újrahasznosítási folyamatok meghatározása pont azért osztályozza így a pirolízist, mert a kibocsátás vegyi alapanyag vagy tüzelőanyag, nem pedig az égető hamu.

Aki ezt inkább üzletágként, mint laboratóriumi kíváncsiságként értékeli, a gyakorlati kérdés nem az, hogy működik-e a pirolízis. Megbízhatóan teszi. A kérdés az, hogy mely alapanyagokból és melyik berendezés-konfigurációból termelnek valójában olajat, amelyet érdemes eladni, és itt dől el a legtöbb valódi döntés.

Mely műanyagok termelnek használható olajat – és melyek nem

Nem minden műanyag bomlik le egyformán, és az alapanyag-választás jobban meghatározza a hozamot és a downstream értéket, mint a folyamat szinte bármely más változója. A polietilén, a polipropilén és a polisztirol itt a munkalovak: hosszú szénhidrogénláncaik tisztán repednek olefinekké és paraffinokká, így általában 40-55 tömegszázalékos olajhozamot adnak.

A PVC külön figyelmet érdemel, mert a legtöbb üzemeltető ezt a műanyagot válogatja ki a reaktor betáplálása előtt. Klórtartalma nem csak az olajat szennyezi, hanem idővel felgyorsítja a korróziót a reaktorban és a kondenzátorban, ami a karbantartási problémákat visszatérő költséggé változtatja. A vegyes települési műanyaghulladék-áramokat szinte mindig legalább alapvetően szét kell válogatni a pirolízis előtt, nem azért, mert az eljárás nem képes kezelni a szennyeződést, hanem azért, mert a keletkező olaj minősége meredeken csökken, ha igen.

Sorozatos és folyamatos berendezések: miért változtatja meg az olajhozamot és a konzisztenciát

A reaktor konfigurációja majdnem olyan fontos, mint a nyersanyag. A szakaszos rendszerek betöltik, felmelegítik, reagálnak és lehűtik a kirakodás előtt, ami jól működik kisebb műveleteknél vagy változó hulladékáramokat kezelő létesítményeknél, ahol a nyersanyag összetétele egyik terhelésről a másikra változik.

A folyamatos rendszerek a folyamat leállítása nélkül tartják be a betáplált anyagot, miközben olajat, gázt és szenesedést szívnak ki, anélkül, hogy leállítanák a folyamatot, és ez az állandósult állapotú üzem általában egyenletesebb olajkémiai folyamatot eredményez, mivel a reaktor hőmérséklete és tartózkodási ideje stabil marad, nem pedig ciklikusan. Állandó, nagyobb térfogatú szétválogatott műanyagot feldolgozó művelethez a vegyes PP/PE/PS alapanyaghoz épített folyamatos műanyag pirolízis üzem általában jobb teljesítményt biztosít munkaóránként, mint az ismételt kötegelt ciklusok.

A kisebb műveletek, vagy azok, amelyek még mindig érvényesítik az alapanyag-kínálatot és a piaci keresletet a bővítés előtt, gyakran jobban szolgálnak, ha egy kisebb méretű műveletekre alkalmas szakaszos műanyag pirolízis üzem , mivel az alacsonyabb előzetes befektetés és az egyszerűbb működés csökkenti a kockázatot, miközben az üzleti modell még bizonyítást nyer. Egy részletesebb részletes útmutató a műanyag pirolízis berendezések típusaihoz és kiválasztásához részletesebben végigjárja a kapacitást, az automatizálási szintet és a reaktor anyagválasztását.

A nyers pirolízisolajtól az eladható üzemanyagig: A desztilláció szerepe

A pirolízisreaktorból közvetlenül kikerülő olajat ritkán árulják. Ez egy vegyes szénhidrogén-áram, amely széles forráspont-tartományt hordoz, nyomokban ként és bármilyen maradék szennyezőanyagot, amely átcsúszott az alapanyag-válogatás során. A desztilláció az, ami a keveréket olyan frakciókra választja szét, amelyek ténylegesen megfelelnek a piacnak: nafta-termékek, dízelolajok és nehezebb maradékok.

Az atmoszférikus desztilláció hatékonyan kezeli a könnyebb frakciókat, és ez a gyakoribb első lépés a dízelmotor teljesítményét célzó műveleteknél. An atmoszférikus lepárló üzem pirolízisolaj finomítására ezeket a frakciókat forráspont szerint választja el, anélkül, hogy a vákuumberendezés többletköltsége lenne, ami általában elegendő, ha a cél az ipari fűtőolaj, nem pedig egy teljesen finomított termék.

A nehezebb frakciók azonban tovább bomlanak vagy repedeznek, ha légköri nyomáson próbálják kifőzni, mivel a szükséges hőmérsékletek túllépnek, ahol a szénhidrogének újra bomlásnak indulnak. Ott van a vákuumdesztillációs rendszer a pirolízisolaj magasabb minőségű üzemanyaggá való átalakításához megkeresi a költségét: a nyomás csökkentése csökkenti a nehéz frakciók forráspontját, így azok tisztán szétválnak ahelyett, hogy kokszná főnének.

• Nyers pirolízisolaj: legalacsonyabb érték, főleg kazánoknak és ipari kemencéknek értékesítik
• Atmoszférikus desztillált frakciók: közepes értékű dízel és benzin sorozat
• Vákuumdesztillált nehéz frakciók: az egyébként elpazarolt anyagot hasznosítható fűtőolajként hasznosítja

Ahol a műanyag pirolízisolaj véget ér

A legegyszerűbb megoldás az energiaintenzív iparágaknak, üvegkemencéknek, cementkemencéknek, acélgyáraknak történő közvetlen értékesítés, amelyek nehezebb fűtőolajokat égethetnek el, a közlekedési üzemanyaggal azonos tisztasági követelmények nélkül. Általában ez a leggyorsabb út a bevételhez egy új műveletnél, mivel ez igényli a legkevesebb feldolgozást.

A finomítók képviselik a következő szintet, desztillált pirolízisolajat vásárolnak keverési alapanyagként kereskedelmi dízelgyártáshoz. Ez az útvonal többet fizet tonnánként, de állandó minőséget követel meg, amely közvetlenül visszavezet a fent tárgyalt alapanyag-válogatási és lepárlási lehetőségekhez.

A műszakilag legigényesebb, de legnagyobb értékű út a vegyi alapanyag-visszanyerés, ahol a pirolízisolaj gőzzel repedve etilén és propilén monomerekké alakul, lényegében visszazárva a kört a szűz ekvivalens műanyaggyártásba. Ennek a szintnek a következetes eléréséhez a listán szereplő alkalmazások közül a legtisztább nyersanyagra és a legszigorúbb folyamatvezérlésre van szükség, ezért a legtöbb üzemeltető szakaszosan épít rá, nem pedig ott.