Plastový pyrolýzny olej: Sprievodca surovinami, zariadeniami a rafináciou

Čo je to plastový pyrolýzny olej

Zahrejte odpadový plast na teplotu niekde medzi 300 °C a 500 °C bez kyslíka v reaktore a dlhé polymérne reťazce nehoria, ale rozpadajú sa. Toto tepelné štiepenie je pyrolýza a rozdeľuje plast na tri prúdy: tekutý olej, horľavý plyn a pevný uhlík alebo zvyšok sadzí. Kvapalná frakcia je to, čo priemysel nazýva plastový pyrolýzny olej, a je to prúd s najpriamejšou komerčnou hodnotou.

Pretože nedochádza k spaľovaniu, chémia zostáva bližšie k praskaniu ako horeniu, čo je presne dôvod, prečo výsledný olej pripomína skôr surové uhľovodíky než popol alebo sadze. The Definícia pokročilých procesov recyklácie podľa EPA klasifikuje pyrolýzu týmto spôsobom práve preto, že výstupom je chemická surovina alebo palivo, nie popol zo spaľovne.

Pre každého, kto to hodnotí ako obchodnú líniu a nie ako laboratórnu kuriozitu, praktickou otázkou nie je, či pyrolýza funguje. Robí to spoľahlivo. Otázkou je, ktoré suroviny a aká konfigurácia zariadení skutočne produkujú ropu, ktorá sa oplatí predávať, a to je miesto, kde leží väčšina skutočných rozhodnutí.

Ktoré plasty produkujú použiteľný olej – a ktoré nie

Nie všetky plasty sa rozkladajú rovnakým spôsobom a výber suroviny určuje výťažok aj hodnotu po prúde viac než ktorákoľvek iná premenná v procese. Polyetylén, polypropylén a polystyrén sú tu ťahúňmi: ich dlhé uhľovodíkové reťazce sa čisto rozštiepia na olefíny a parafíny, čím sa získa výťažok ropy, ktorý sa bežne pohybuje v rozmedzí 40 – 55 % hmotnosti.

PVC si zasluhuje osobitnú pozornosť, pretože je to plast, ktorý väčšina operátorov aktívne triedi pred naplnením reaktora. Jeho obsah chlóru nielenže kontaminuje olej, ale v priebehu času urýchľuje koróziu vo vnútri reaktora a kondenzátora, čím sa problém s údržbou mení na opakujúce sa náklady. Toky zmiešaného komunálneho plastového odpadu takmer vždy potrebujú aspoň základné triedenie pred pyrolýzou, nie preto, že by proces nezvládol kontamináciu, ale preto, že výsledná kvalita oleja v tomto prípade prudko klesá.

Dávkové vs. kontinuálne vybavenie: Prečo mení výťažnosť a konzistenciu oleja

Na konfigurácii reaktora záleží takmer rovnako ako na surovine. Dávkové systémy nakladajú, ohrievajú, reagujú a ochladzujú pred vyložením, čo funguje dobre pre menšie prevádzky alebo zariadenia manipulujúce s premenlivými tokmi odpadu, kde sa zloženie suroviny presúva z jednej dávky na druhú.

Kontinuálne systémy udržiavajú prívod materiálu, zatiaľ čo čerpajú olej, plyn a uhoľ, bez zastavenia procesu a táto prevádzka v ustálenom stave má tendenciu produkovať konzistentnejšiu chemickú vsádzku po dávke, pretože teplota reaktora a doba zotrvania zostávajú stabilné a nie cyklické. Pre prevádzku spracúvajúcu ustálený väčší objem vytriedeného plastu, a kontinuálne zariadenie na pyrolýzu plastov vybudované pre zmiešané PP/PE/PS suroviny vo všeobecnosti poskytuje lepší výkon za pracovnú hodinu ako opakované dávkové cykly.

Menšie prevádzky alebo tie, ktoré stále overujú ponuku surovín a dopyt na trhu pred rozšírením, sú často lepšie obsluhované počnúc vsádzkové zariadenie na pyrolýzu plastov vhodné pre menšie prevádzky , keďže nižšie počiatočné investície a jednoduchšia prevádzka znižujú riziko, zatiaľ čo obchodný model sa stále overuje. Podrobnejšie hĺbkový sprievodca typmi a výberom zariadení na pyrolýzu plastov podrobnejšie prejde cez kapacitu, úroveň automatizácie a výber materiálu reaktora.

Od surového pyrolýzneho oleja po predajné palivo: Úloha destilácie

Olej priamo z pyrolýzneho reaktora sa zriedka predáva tak, ako je. Je to zmiešaný uhľovodíkový prúd so širokým rozsahom teploty varu, stopové množstvo síry a akékoľvek zvyškové kontaminanty, ktoré prešli triedením suroviny. Destilácia je to, čo rozdeľuje túto zmes na frakcie, ktoré skutočne zodpovedajú trhu: materiál z benzínu, naftový olej a ťažšie zvyšky.

Atmosférická destilácia efektívne spracováva ľahšie frakcie a je bežnejším prvým krokom pri operáciách zameraných na výkon nafty. An atmosférická destilácia na rafináciu pyrolýzneho oleja oddeľuje tieto frakcie podľa bodu varu bez dodatočných nákladov na vákuové zariadenie, čo zvyčajne postačuje, ak je cieľom skôr priemyselný vykurovací olej než úplne rafinovaný produkt.

Ťažšie frakcie sa však degradujú alebo ďalej praskajú, ak sa ich pokúsite vyvariť pri atmosférickom tlaku, pretože požadované teploty sa posúvajú za miesto, kde sa uhľovodíky opäť začínajú rozkladať. To je miesto, kde a vákuový destilačný systém na úpravu pyrolýzneho oleja na palivo vyššej kvality zarába na svoje náklady: znížením tlaku sa zníži bod varu ťažkých frakcií a umožní sa ich čisté oddelenie namiesto varenia na koks.

• Surový pyrolýzny olej: najnižšia hodnota, predáva sa hlavne do kotlov a priemyselných pecí
• Atmosféricky destilované frakcie: stredne hodnotná nafta a benzín
• Vákuovo destilované ťažké frakcie: regeneruje inak plytvaný materiál ako použiteľný vykurovací olej

Kde končí plastový pyrolýzny olej

Najjednoduchším odbytiskom je priamy predaj do energeticky náročných priemyselných odvetví, sklárskych pecí, cementárskych pecí, oceliarní, ktoré dokážu spaľovať ťažšie vykurovacie oleje bez rovnakých požiadaviek na čistotu ako dopravné palivo. Toto je zvyčajne najrýchlejšia cesta k výnosom z novej operácie, pretože si vyžaduje najmenej spracovania.

Rafinérie predstavujú ďalšiu úroveň, nakupujú destilovaný pyrolýzny olej ako surovinu pre komerčnú výrobu nafty. Táto cesta platí viac za tonu, ale vyžaduje si stálu kvalitu, ktorá sa priamo vracia k vyššie uvedeným výberom triedenia a destilácie suroviny.

Technicky najnáročnejšou, ale najhodnotnejšou cestou je získavanie chemických surovín, kde sa pyrolýzny olej parou krakuje na etylénové a propylénové monoméry, čím sa v podstate uzaviera slučka späť do výroby plastov ekvivalentných z pôvodného stavu. Dosiahnutie tejto úrovne si neustále vyžaduje najčistejšiu surovinu a najprísnejšiu kontrolu procesu akejkoľvek aplikácie na tomto zozname, a preto väčšina operátorov postupuje postupne, namiesto toho, aby tam začínala.