Plastový pyrolytický olej: Průvodce surovinami, vybavením a rafinací

Co Plastový pyrolytický olej vlastně je

Zahřejte odpadní plasty na teplotu někde mezi 300 °C a 500 °C bez kyslíku v reaktoru a dlouhé polymerní řetězce nehoří, rozpadají se. Tento tepelný rozklad je pyrolýza a štěpí plast do tří proudů: kapalný olej, hořlavý plyn a pevný polokoks nebo zbytky sazí. Kapalná frakce je to, co průmysl nazývá plastový pyrolýzní olej, a je to proud s nejpřímější komerční hodnotou.

Protože nedochází k žádnému spalování, chemie zůstává blíže praskání než hoření, což je přesně důvod, proč výsledný olej připomíná surové uhlovodíky spíše než popel nebo saze. The Definice pokročilých recyklačních procesů EPA klasifikuje pyrolýzu tímto způsobem právě proto, že výstupem je chemická surovina nebo palivo, nikoli popel ze spaloven.

Pro každého, kdo to hodnotí jako obchodní linii spíše než jako laboratorní kuriozitu, praktickou otázkou není, zda pyrolýza funguje. To spolehlivě funguje. Otázkou je, které suroviny a jaká konfigurace zařízení skutečně produkují ropu, která stojí za prodej, a tam leží většina skutečných rozhodnutí.

Které plasty produkují použitelný olej – a které ne

Ne všechny plasty se rozkládají stejným způsobem a výběr suroviny určuje jak výtěžnost, tak následnou hodnotu více než téměř jakákoli jiná proměnná v procesu. Polyethylen, polypropylen a polystyren jsou zde tažnými koňmi: jejich dlouhé uhlovodíkové řetězce čistě praskají na olefiny a parafíny, což dává výtěžky ropy, které se běžně pohybují v rozmezí 40–55 % hmotnosti.

PVC si zaslouží zvláštní pozornost, protože je to jeden plast, který většina operátorů aktivně třídí před plněním reaktoru. Jeho obsah chlóru nejenže kontaminuje olej, ale postupem času urychluje korozi uvnitř reaktoru a kondenzátoru, čímž se problém s údržbou stává opakující se cenou. Toky směsného komunálního plastového odpadu téměř vždy potřebují alespoň základní třídění před pyrolýzou, ne proto, že by proces nezvládl kontaminaci, ale proto, že výsledná kvalita oleje prudce klesá, když se tak stane.

Dávkové vs. kontinuální vybavení: Proč mění výtěžnost a konzistenci oleje

Na konfiguraci reaktoru záleží téměř stejně jako na surovině. Dávkové systémy nakládají, zahřívají, reagují a ochlazují před vyložením, což dobře funguje pro menší provozy nebo zařízení manipulující s proměnlivými toky odpadu, kde se složení suroviny přesouvá z jedné zátěže na druhou.

Kontinuální systémy udržují přiváděný materiál, zatímco čerpají olej, plyn a výpalky, aniž by se zastavil proces, a tento ustálený provoz má tendenci produkovat konzistentnější chemickou várku oleje za várkou, protože teplota reaktoru a doba zdržení zůstávají stabilní, spíše než cyklování. Pro provoz zpracovávající ustálený větší objem vytříděných plastů, a kontinuální zařízení na pyrolýzu plastů postavené pro směsné suroviny PP/PE/PS obecně poskytuje lepší výkon za pracovní hodinu než opakované dávkové cykly.

Menší provozy nebo ty, které stále ověřují nabídku vstupních surovin a poptávku na trhu, než se zvětší, jsou často lépe obslouženy počínaje vsázkové zařízení na pyrolýzu plastů vhodné pro provozy menšího rozsahu , protože nižší počáteční investice a jednodušší provoz snižují riziko, zatímco obchodní model se stále ověřuje. Podrobnější hloubkový průvodce typy a výběrem plastových pyrolýzních zařízení podrobněji projde kapacitou, úrovní automatizace a výběrem materiálu reaktoru.

Od surového pyrolytického oleje k prodejnému palivu: Role destilace

Olej přímo z pyrolýzního reaktoru se jen zřídka prodává tak, jak je. Je to směsný uhlovodíkový proud se širokým rozsahem bodu varu, stopové množství síry a jakékoli zbytkové kontaminanty proklouzly tříděním surovin. Destilace je to, co rozděluje tuto směs na frakce, které skutečně odpovídají trhu: naftový materiál, naftový olej a těžší zbytky.

Atmosférická destilace efektivně zpracovává lehčí frakce a je běžnějším prvním krokem pro operace zaměřené na výkon nafty. An atmosférická destilace pro rafinaci pyrolýzního oleje odděluje tyto frakce bodem varu bez dalších nákladů na vakuové zařízení, což obvykle stačí, když je cílem spíše průmyslový topný olej než plně rafinovaný produkt.

Těžší frakce se však dále zhoršují nebo praskají, pokud se je pokusíte vyvařit při atmosférickém tlaku, protože požadované teploty překračují místo, kde se uhlovodíky začnou znovu rozkládat. Tam je a vakuový destilační systém pro přeměnu pyrolýzního oleje na palivo vyšší kvality vydělává si své náklady: snížením tlaku se sníží bod varu těžkých frakcí, takže se místo vaření na koks čistě oddělí.

• Surový pyrolýzní olej: nejnižší hodnota, prodává se hlavně do kotlů a průmyslových pecí
• Atmosféricky destilované frakce: střední hodnoty nafty a nafty
• Vakuově destilované těžké frakce: regeneruje jinak odpadový materiál jako použitelný topný olej

Kde končí plastový pyrolýzní olej

Nejjednodušším odbytištěm je přímý prodej do energeticky náročných průmyslových odvětví, sklářských pecí, cementářských pecí, oceláren, které mohou spalovat těžší topné oleje bez stejných požadavků na čistotu jako dopravní palivo. To je obvykle nejrychlejší cesta k výnosům z nové operace, protože vyžaduje nejméně zpracování.

Další úroveň představují rafinerie, které nakupují destilovaný pyrolýzní olej jako směsnou surovinu pro komerční výrobu nafty. Tato cesta platí více za tunu, ale vyžaduje stálou kvalitu, která se přímo vrací k výše uvedeným možnostem třídění a destilace surovin.

Technicky nejnáročnější, ale nejhodnotnější cestou je chemické získávání surovin, kde se pyrolýzní olej krakuje parou na ethylenové a propylenové monomery, čímž se v podstatě uzavírá smyčka zpět do výroby plastů ekvivalentních z původního stavu. Dosažení této úrovně trvale vyžaduje nejčistší vstupní surovinu a nejpřísnější řízení procesu jakékoli aplikace na tomto seznamu, což je důvod, proč většina operátorů postupuje po etapách, než aby tam začínali.